用Polymorph Predictor方法模拟TATB的晶体结构

采用PolymorphPredictor方法对TATB的晶体结构进行模拟的结果是:P-1,a=9.01 ,b=9.01 ,c=6.01 ,α=90.01°,β=90.01°,γ=120.00°,ρ=2.03g·cm-3,并得到XRD谱图(2θ=11.5、29.5处有强峰),结果与实验值比较接近。     

TATB晶体的状态方程与振动性质的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论(DFT)并结合范德华力校正(vdW-DF2)研究了TATB晶体的状态方程与振动性质。对TATB晶体部分振动模式进行了重新分配。研究了0~8.5GPa加压过程TATB晶体振动耦合以及分子间相互作用过程。结果表明,TATB晶体内NH2和NO2振动耦合强烈。波数为1100~1500cm-1时,由于NH2与NO2以及苯环振动耦合,振动尤其复杂。随着压力增加,TATB相邻层分子相互弯曲靠近,引起NH2平面外弯曲振动或摆动与NO2剪切振动耦合,表明分子间氢键作用增强。     

高压超声破碎法制备微纳米TATB

为探索高压超声破碎法在微纳米三氨基三硝基苯(TATB)制备中的应用,采用纳米机对TATB炸药进行湿法破碎。阐述了高压超声破碎法制备微纳米炸药的工作原理。研究了破碎压力、料液浓度、表面活性剂及破碎次数对微纳米TATB颗粒粒径和比表面积的影响。对比了破碎前后TATB颗粒形貌、热性能的变化。结果表明,破碎压力增大,颗粒粒径变小、比表面积提高。料液浓度增大,颗粒先减小,后又变大。十二烷基苯磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚OP)均对TATB细颗粒有良好的防聚集效果,但OP的防聚集效果更好。破碎次数增多,颗粒粒径先减小,后又变大。在间隔破碎模式、料液浓度10%、压力100 MPa、表面活性剂OP、破碎10次的破碎条件下,破碎后的TATB颗粒形貌与原料相比没有显著改变,但平均粒度从18μm减小到530 nm、热分解温度从396.6℃降低到392.1℃。     

TATB序列炸药的结构-性质的理论研究

用最新的PM5方法研究了TATB序列炸药--平面多环芳香类以及立体芳香类炸药的结构及性质.得到了它们的电子结构、前线轨道能级差、红外光谱以及热力学性质等.在此基础上利用VLW程序得到了这些化合物的理论爆轰参数.结果表明,对平面芳香环的氨基硝基炸药而言,环的数目增加降低了以其为基的炸药的稳定性;而对立体成环的芳香类化合物而言,其稳定性与苯并环的数目有以下关系5＞3＞4＞6个苯并环.这些数据为以后合成研究此类炸药提供了可供极具参考价值的信息.     

TATB碱性水溶液的脉冲辐解研究

研究了TATB在氢氧化钠水溶液中的脉冲辐解,发现TATB在强碱性条件下主要是O-·自由基和TATB的反应,生成新的反应中间体.有两条路径是主要的,一是氧负离子与TATB的反应,二是水合电子与TATB的反应.我们用紫外光谱和红外光谱研究了试验后TATB的结构变化,认为反应发生在硝基上,产物可能是呋咱类化合物.氮气饱和时反应产物瞬态吸收峰值位于350nm、470nm和650nm,其中600～700nm为水合电子吸收峰,350nm和470nm吸收峰为水合电子与TATB反应后的产物吸收;N2O饱和时瞬态产物吸收峰位于360nm、480nm和640nm左右,为氧负离子自由基与TATB反应的产物吸收.     

微米级TATB在限制条件下的烤燃试验研究

为了获得TATB的烤燃响应特性,对TATB进行了限制条件下的程序升温烤燃试验。结果表明,随着升温速率的增加,TATB的起始反应温度大致呈现增大的趋势。3.3℃/h升温速率下的两种尺寸的TATB药柱只发生热分解反应,且反应后发现大量黑色残留物。在5℃/min和15℃/min条件下药柱发生燃烧或不完全燃烧反应,均没有发生爆炸现象。反应的剧烈程度随着装药量和升温速率的增加而增大。     

高纯度TATB的制备与表征方法研究

本文概述了高纯度TATB制备与表征方法的研究工作。在TATB的制备上,选用工业品TATB为原料,用N,N-二甲基甲酰胺进行几次重结晶,得到了高纯度的TATB。在表征方法上,采用定性与定量相结合综合表征TATB方式。该方法包括:红外光谱(IR)、差热分析(DTA)、颜色光谱、氯含量、二甲基亚砜可溶物、灰分含量、液相色谱(HPLC)、极谱、氨基测定法等。     

纳米TATB制备和表征

纳米材料的研究与应用具有非常重要的意义,在含能材料研究领域,T. M. Tillotson,R. L. Simpson,S. F. Son用溶胶-凝胶法制备了纳米RDX,AP 等炸药粒子,俄罗斯国家科学院用蒸发冷凝法制备了纳米RDX,AN和HMX.TATB是一种性能优良的高能钝感炸药,细化至一定程度时,对短脉冲敏感,对其它种类的刺激钝感,在始发药中的应用有重要意义.LLNL实验室的David W. Firsich等对此进行了深入研究.     

不同粒度TATB的热分解动力学研究

通过对不同颗粒度三氨基三硝基苯（TATB）在不同升温速率下的DTA表现，初步表征了TATB粒度变化对热分解速率的影响趋势。研究表明，极细颗粒TATB的热分解速率似乎有它与高压冲击起爆感度相似的特征。     

用加速量热仪研究TATB的热分解

加速量热仪(AcceleratinngRateCalorimeter,简称ARC)是联合国推荐使用的用于危险品评估的新型热分析仪器,可以提供绝热条件下化学反应的时间-温度-压力数据。本文运用绝热理论模型,计算出了TATB的活化能Ea为455.72kJmol-1,指前因子A为1.39E38s-1。     

TATB基高聚物粘结炸药高温力学性能

为分析TATB基高聚物粘结炸药(PBX)在高温状态下的性能变化,对该高聚物粘结炸药在不同温度下的压缩性能、拉伸性能、蠕变性能及泊松比进行了测试,并采用扫描电子显微镜对其高温蠕变断面形貌进行了观察。结果表明,该高聚物粘结炸药的压缩强度、拉伸强度、抗蠕变持久应力及持久时间均随温度升高而降低,其泊松比随温度升高无明显变化; 在高温70 ℃、拉伸应力为3 MPa下,该PBX拉伸蠕变破坏模式主要为炸药颗粒与粘结剂脱粘,而在相同拉伸应力、温度为50 ℃和60 ℃下,其拉伸蠕变破坏模式还表现为炸药颗粒断裂。     

高温下TATB基钝感炸药爆轰波波阵面曲率效应实验研究

为了研究高温环境对钝感炸药爆轰波波阵面曲率效应的影响,采用高速扫描照相技术及电探针测速技术获取了高温60℃环境下TATB基钝感炸药三种直径药柱爆轰波拟定态爆轰波形状及波速。结果表明,TATB基钝感炸药在高温60℃下的拟定态爆轰波波速随着炸药直径基本呈现线性增长趋势,且相同直径的高温结果均低于常温结果。三种直径TATB基钝感炸药在高温60℃下的拟定态波阵面形状较常温结果更为陡峭。采用遗传算法对三种直径炸药的实验结果进行拟合计算,获得了TATB基钝感炸药高温曲率效应D_n(κ)关系参数。采用DSD(Detonation Shock Dynamics)方法对三种直径炸药的爆轰波非理想传播过程进行了模拟,计算结果与实验结果吻合较好。     

TATB的电子结构与成键图像

用离散变分密度泛函方法(DFT-DVM)研究了TATB分子的电子结构和成键图像.整个TATB分子上面离子的净电荷是正负相间的.C-N(硝基)共价键级比C-C和C-N(胺基)小,而氢键共价键级比上述各键小了一个数量级.总态密度费米能级处的禁带宽度约2.5eV.分态密度中,带负电的碳,氮和氧为相似的一类,带正电的为另一类.讨论了大π键,氢键,最高占据轨道及最低空轨道的成键图象.     

硅烷偶联剂与TATB分子间相互作用的理论研究

利用密度泛函理论LDA/PW方法对γ-氨基丙基三醇硅烷(KH5501)偶联剂和1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)分子间相互作用及其偶联机制进行了理论研究。结果表明硅烷偶联剂与TATB分子间的相互作用,改变了TATB分子的平面结构,增强了TATB分子的C—NO2键强度,降低了TATB分子的光热稳定性。另外,计算结果还表明硅烷偶联剂羟基上的氢与TATB硝基上的氧之间形成的氢键作用是硅烷偶联联剂与TATB发生偶联作用的主要形式,这一结论与实验预测结果一致。     

TATB表面包覆高能硝胺发射药的性能研究

为了改善高能硝胺发射药的燃烧性能,且不降低其总能量,将低能炸药TATB加入硝胺药中作为包覆剂对高能硝胺发射药进行包覆处理;通过爆热、密闭爆发器和12．7mm机枪内弹道试验,研究了包覆发射药的能量性能、静态燃烧性能和内弹道性能;结果表明：包覆样品CF-1能量与高能硝胺药相当,且表现出较强的燃烧渐增性,对比高能硝胺药,包覆样品CF-1弹丸初速提高了5％,且具有低温度系数效果。     

光电子能谱的X射线对TATB、TNT表面结构的影响

采用X射线光电子能谱(XPS)中的双阳极Mg Kα射线(1253.6 eV)作为辐射源,对TATB、TNT表面进行持续照射,并采用XPS对其表面效应进行了研究.研究结果表明TATB表面的NH2/NO2含量之比在前20 min随着时间的延长逐渐增大,在30～60 min之间呈稳定趋势;TNT在X射线照射下放气量很大,元素分析结果表明C元素和O元素含量在10 min以后有升高的趋势,而对应的N元素含量相应减少.     

TATB基高聚物粘结炸药低温老化后的结构和热性能研究

将TATB基高聚物粘结炸药在0，－10，－20，－30，－40℃的条件下贮存120天，利用红外光谱测定其分子结构的特征，并 利用真空安定性试验、热失重以及差热分析测定低温贮存前后的热稳定性，结果表明：TATB基高聚物粘结炸药经低温贮存后分子结构没有发生改变，热稳定性较好，说明低温贮存对TATB基高聚物粘结炸药影响不大。