CL-20晶型转变行为及转晶机理研究进展

从六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20,HNIW)的晶型特征、转晶方式、转晶影响因素、转晶机理等4个方面总结了其晶型转变的国内外研究进展。指出影响CL-20转晶的因素主要有溶剂、温度等;转晶的方向主要由各种晶型之间的吉布斯自由能决定;转晶机理主要通过Ostwald规则和溶液介导相变(SMPT)两个方面进行解释。指出今后转晶研究发展的重点是转晶的热动力学和抑制技术。附参考文献45篇。     

包覆HNIW用WPU/SBB复合乳液的合成与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料,采用种子乳液聚合法合成了WPU/SBB(水性聚氨酯/苯丙)复合乳液;然后以此为高能炸药——HNIW(六硝基六氮杂异伍兹烷)颗粒的包覆剂和胶粘剂。采用红外光谱(FT-IR)法、X-射线衍射(XRD)法及差示扫描量热分析(DSC)法等手段对WPU/SBB复合乳液的结构进行了表征,并采用扫描电镜(SEM)、特性落高值(H50)和X-射线光电子能谱(XPS)法等分析了WPU/SBB复合乳液对HNIW的包覆效果。结果表明:包覆后HNIW的H50由13.6 cm升至34.8 cm,说明该环保型WPU/SBB复合乳液对HNIW具有明显的降感作用。     

Molecular dynamics investigation on the morphology of HNIW affected by the growth condition

The crystal morphology of Hexanitrohexaazaisowurtzitane (HNIW) in vacuum and ethyl acetate was investigated by attachment energy (AE) model through molecular dynamics (MD). The simulated solvent-affected outcome agrees well with the experimental crystal habit cultivated from ethyl acetate. The influence of model size on the modified AE was discussed, and a reasonable model size was obtained. The model size can be broadened to calculate the morphology of other compounds. The radial distribution function (RDF) analyses and diffusion coefficient analyses were performed to explore the adsorption and diffusion behaviors of ethyl acetate molecules on HNIW surfaces. The simulation results can provide some guidance for the further crystallization process of HNIW.     

用硝酸法由TADFIW制备HNIW

在82.48%~88.89%硝酸中,将四乙酰基二甲酰基六氮杂异伍兹烷(TADFIW)硝解为γ-六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW),得率88%以上,纯度99.4%以上。该方法最佳硝酸浓度为86.66%,此时HNIW得率94.0%,纯度99.51%。所得HNIW中所含的主要杂质为五硝基一乙酰基六氮杂异伍兹烷(PNMAIW),与TADFIW在硝硫混酸中硝解所得主要杂质五硝基一甲酰基六氮杂异伍兹烷(PNMFIW)不同,说明TADFIW在硝酸中硝解与在硝硫混酸中硝解的反应历程不同。     

硝酸法制备六硝基六氮杂异伍兹烷

本文研究使用浓度为90%～98%硝酸直接硝化四乙酰基六氮杂异伍兹烷(TAIW)制备六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)新方法,结果得到高产率高纯度的γ-HNIW.同时对反应中间产物二硝基,四硝基,五硝基衍生物进行了分离和鉴定,据此提出了分步硝化机理.     

自催化反应速率方程的导出途径及其在含能材料热行为研究中的应用

提出了经验级数自催化反应速率方程和13个派生式的导出途径。导出了描述自催化反应速率曲线特性[αmax和(dα/dt)max]的方程和反应进度(α)随时间(t)和温度(T)变化的方程。编制了计算自催化反应动力学参数(E、A或E1、A1、E2、A2)、经验级数(m、n、p)和αmax、(dα/dt)max值的计算机程序。提出了描述六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)自催化分解反应的速率方程和硝化棉(NC)(12.82%、12.97%、13.54%、13.61%、13.86%、13.88%、14.14%N)自催化分解反应的动力学参数——催化系数Kcat、速率曲线特性参数和α随t变化的方程。     

TADBIW制备HNIW中晶型转变过程的研究

四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷（TADBIW）是制备六硝基六氮杂伍兹烷（HNIW）生产成本最低的硝解基质。本实验研究了由TADBIW制备HNIW时，HNIW晶型转变过程：硝解生成的是α-HNIW，后者在高温硝解系统中逐渐转变为．γ-HNIW，完成这种转变在70～75℃需3h，但晶体诱导体的加入能够加速这种转变。     

Combustion and thermal decomposition of HNIW and HTPB/HNIW propellants with additives

The relation between burning rate and pressure was obtained for the monopropellant HNIW with some metal oxides and organometallic salts added. It was found that PbO, Fe₂O₃, CuO, etc. did not decrease the exponent for the dependence of burning rate on pressure; but some organometallic salts did. The combustion characteristics of HTPB/HNIW composite solid propellants were also studied. Photographs of the flame structure of HNIW propellants were taken. The thermal decomposition of these propellants with organometallic salts added were studied using DSC and in situ FTIR. Some additives inhibit the thermal decomposition of HNIW.     

超细HNIW机械感度的研究

采用喷射结晶的方法对HNIW(六硝基六氮杂异伍兹烷或CL-20)进行了细化,细化后HNIW的平均粒径为193.5nm.对超细HNIW的撞击感度及摩擦感度进行了研究.试验结果表明:与粗颗粒HNIW相比,超细HNIW的撞击感度明显降低,50%落高值从7.94cm增大为33.9cm;而摩擦感度变化不大,爆炸概率从74%增加到80%.     

用傅立叶变换拉曼光谱定量分析HNIW的β-和ε-晶型混合物

研究了以傅立叶变换拉曼光谱定量分析ε-HNIW中β-晶体含量的方法.通过分析(α-,β-,γ-,ε-)六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)的傅立叶变换拉曼光谱图,以300～270 cm-1区域的吸收峰为ε-HNIW晶型纯度检测的定量依据.配制一系列不同配比的(β-,ε-)HNIW混合物,经拉曼光谱分析后绘制工作曲线,在28...