纳米炸药论文-刘智超

纳米炸药论文-刘智超

导读:本文包含了纳米炸药论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:密度泛函理论,密度泛函紧束缚方法,分子动力学,晶体缺陷

纳米炸药论文文献综述

刘智超[1](2017)在《共晶、缺陷和纳米炸药结构与性质的理论研究》一文中研究指出炸药晶体中分子所处的微观环境对其结构、性质以及其对外部刺激的响应有非常重要的影响。本论文运用密度泛函理论(DFT)、密度泛函紧束缚(DFTB)和DFTB分子动力学(DFTB-MD)方法,系统研究了高压下理想晶体TEX(4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环-[5.5.0.05,903,11]-十二烷)、共晶炸药CL-20(2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷):HMX(],3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷)和含空位缺陷NTO(5-硝基-3-氧-2,4-二-H-二氢化-1,2,4-叁唑)的晶体结构、能量性质、电子结构、光学性质和力学性能;研究了含孪晶缺陷HMX、HMX纳米颗粒和TATB(1,3,5-叁氨基-2,4,6-叁硝基苯)纳米颗粒的结构、能量性质、电子结构和振动性质,以及高温下HMX纳米颗粒的初始分解机理和宏观反应动力学。其主要内容包括以下四个部分:(一)理想晶体TEX、共晶炸药CL-20:HMX和含空位缺陷NTO晶体的高压行为运用周期性DFT方法,研究了 0-100 GPa下TEX晶体的几何结构、电子结构和光学性质。TEX在61 GPa处存在显着的结构突变。体系内氢键在结构突变处发生普遍的重新分布。体系带隙随着压力增加而降低,表明高压下其感度增大;其前线能级主要局域于N-NO2基团上,表明其是引发初始分解反应的活性中心。TEX晶体的光学活性随着压力增加而增强。采用色散校正的DFT(DFT-D)方法,比较研究了 0-100 GPa下CL-20:HMX共晶及其组分β-HMX和ε-CL-20晶体的结构、电子、光吸收和力学性质。其组分β-HMX和ε-CL-20在不同方向对共晶晶体结构的影响是不同的。共晶的价带顶(VBM)主要局域于HMX分子中N-NO2,而导带底(CBM)则局域于CL-20分子中N-NO2,HMX对CBM几乎没有贡献。共晶的光吸收曲线与ε-CL-20相近,且完全不同于β-HMX。共晶的力学性质呈各向异性。高压下共晶抵抗拉伸形变和体积变化的能力比其组成成分更强。运用DFT-D方法,系统研究了空位缺陷和压力对β-NTO晶体结构和分解机理的影响。固态β-NTO中相邻两空位或空位复合物间相互排斥,尤其是当两空位处于不同分子层时。其中分子空位以共平面排布在热力学上最有利。空位缺陷显着影响NTO晶体的电子结构,导致其带隙降低。对含空位缺陷NTO晶体施加压力可导致带隙提前闭合,大大降低其稳定性。在NTO晶体理想中引入空位缺陷后,其VBM和CBM均局域于空位附近并形成反应活性中心,此区域将显着促进其初始化学分解。对含空位体系施加压力50 GPa后,只有含二空位和叁空位NTO晶体发生分解。固态β-NTO中初始分解首先发生在空位附近,且初始分解机理为双分子间H迁移反应。(二)HMX晶体中孪晶缺陷的形成和生长机制采用DFT-D和色散校正的DFTB(DFTB-D)方法,系统研究了 β-HMX中孪晶形成及生长机制。考虑了叁种共[010]晶带轴的孪晶模型。(001)表面表面能最低,最能承受孪晶缺陷引起的晶格畸变。β-HMX中(001)表面比(101)表面更易形成孪晶。HMX晶体中孪晶缺陷的存在导致体系的VBM局域于孪晶缺陷附近。HMX晶体中表界面上HMX分子反应活性均高于体相中HMX分子,表明缺陷附近表界面分子可引发体系的化学分解,是导致其感度增大的重要原因。HMX分子在(001)表面上更倾向于吸附在凹面位点上,并以竞争方式按正常和孪晶方式吸附。当凹面位点被HMX吸附满后,新的凹面会自然形成,进而促进HMX晶体不断生长。(叁)HMX和TATB纳米颗粒的结构和振动性质运用DFT-D和DFTB-D方法,系统研究了一系列β-HMX纳米颗粒的能量性质、电子结构和振动性质。HMX纳米颗粒表面分子的性质由于尺寸效应既不同于气态HMX分子,也不同于固态晶体中分子。由纳米颗粒表面产生的缺陷能级(表面态)导致HMX晶体的带隙降低,进而降低其稳定性。价带顶表面态局域于NO2基O原子上,与高表面能(100)表面存在着显着关联。这表明(100)表面上NO2基活性最高,可引发纳米颗粒的化学分解。总体上,不同HMX纳米颗粒中振动模式的频率介于气态和固态振动频率之间,从而导致其IR和Raman谱带展宽。这将增加能量向体系中分子传递的几率,促进了HMX分解。采用DFT-D和DFTB-D方法,对不同粒径TATB纳米颗粒的能量性质、电子结构和振动性质进行了系统的研究。TATB纳米颗粒表面分子的化学反应活性显着高于其气相和晶体分子。TATB纳米颗粒表面不同暴露晶面表现出各向异性。TATB纳米颗粒表面分子产生的表面态导致TATB纳米颗粒带隙下降,从而降低了其稳定性;其价带顶恰好局域于颗粒上表面能最高的表面,表明高张力表面对体系化学分解有重要贡献。不同TATB纳米颗粒中各种模式的振动频率受表面影响变化很大,进而导致其IR和Raman谱带展宽;1200-1600 cm-1谱段内TATB主要模式的振动频率随颗粒粒径增大而显着增大。(四)高温下HMX纳米颗粒的分解反应机理及其反应动力学运用DFTB-MD和DFT方法,研究了α-HMX纳米颗粒的高温热解过程。HMX纳米颗粒分解反应的动力学受温度和颗粒粒径的影响显着。在初始分解阶段,体系中HMX分子膨胀和化学分解相互竞争。HMX颗粒粒径越小越容易膨胀。HMX纳米颗粒的化学分解机理受温度影响显着。在高温下,N-NO2均裂占主导地位。在低温下,体系热解的主导分解反应转变为HMX-直链异构化反应。在DFTB-MD模拟温度范围内,HONO解离机制并不占主导地位。HMX纳米颗粒宏观分解速率显着依赖于颗粒粒径和初始分解温度。随温度或颗粒粒径增加,体系分解均加快。HMX纳米颗粒的热分解机理和动力学都与其气态或固态分解截然不同。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-04-01)

李宁一,陈威,苏宏艺,孙炜海[2](2016)在《自蔓延纳米炸药制备及压药参数影响》一文中研究指出在压药工艺安全性分析、炸药理论密度计算、传统压药模具改造的基础上,通过均匀粉体制备和压药工艺,制备了自蔓延纳米炸药药柱。分析了工艺参数对压药密度的影响,发现增大压制压力、适当提高加压速度、采取多次加药的压药方法能够提高压药密度。此项研究为制备高密度纳米炸药提供了参考。(本文来源于《金属功能材料》期刊2016年04期)

景奇佳,王晶禹,李捷,安崇伟[3](2011)在《纳米炸药制备及性能的研究进展》一文中研究指出本文以高能单质炸药的种类为主线,对国内外纳米炸药的制备和性能的研究进展进行了综述。对多种纳米炸药的制备方法、原理以及形成机理进行了归纳总结,阐述了炸药达到纳米级后在性能上发生的变化。并指出今后研究工作中应该注意的一些问题和研究重点(本文来源于《化工中间体》期刊2011年01期)

[4](2002)在《纳米炸药横空出击》一文中研究指出俄科学院化学物理研究所和“卡尔波夫”国家化学物理研究所的专家 ,最近通过对环叁亚甲基叁硝胺和硝酸铵以及其他配料进行处理 ,研制出了单个颗粒尺寸仅有数十纳米的炸药。理论上 ,如果能将一个微米或亚微米级的炸药颗粒分裂成众多尺寸约数十纳米的微粒 ,其总体表面积(本文来源于《矿业快报》期刊2002年16期)

纳米炸药论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在压药工艺安全性分析、炸药理论密度计算、传统压药模具改造的基础上,通过均匀粉体制备和压药工艺,制备了自蔓延纳米炸药药柱。分析了工艺参数对压药密度的影响,发现增大压制压力、适当提高加压速度、采取多次加药的压药方法能够提高压药密度。此项研究为制备高密度纳米炸药提供了参考。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米炸药论文参考文献

[1].刘智超.共晶、缺陷和纳米炸药结构与性质的理论研究[D].南京理工大学.2017

[2].李宁一,陈威,苏宏艺,孙炜海.自蔓延纳米炸药制备及压药参数影响[J].金属功能材料.2016

[3].景奇佳,王晶禹,李捷,安崇伟.纳米炸药制备及性能的研究进展[J].化工中间体.2011

[4]..纳米炸药横空出击[J].矿业快报.2002

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纳米炸药论文-刘智超
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