DNTF结晶工艺研究

发布时间：2020-07-24 11:25

【摘要】：3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)是一种新型无氢含能材料,它具有能量高、密度大、熔点低等特性,其综合性能优于HMX接近CL-20。针对目前工业合成的DNTF具有纯度低、酸度高、感度高以及形貌不规则等缺陷,本文进行了DNTF结晶研究,以制备高品质DNTF晶体。利用Material Studio 5.0分子模拟软件,预测出DNTF的真空形貌,并找出形态学重要晶面；采用修正的附着能模型计算溶剂对形态学重要面的附着能,预测出DNTF在溶剂作用下的晶体形貌,与实验所得到的晶体形貌进行对比,验证预测结果的合理性。利用动态激光法,测定DNTF在甲醇、乙醇、正丁醇、苯、甲苯、乙酸、1,2-二氯乙烷、70%乙酸等溶剂中的溶解度和超溶解度,得到DNTF在不同溶剂中的介稳区。分别利用vant'Hoff方程、λh方程、Apelblat方程对溶解度数据进行拟合,拟合结果与实验结果吻合度较好。根据所得到的溶解度数据,计算出DNTF在不同溶剂中的溶解熵、溶解焓、溶解吉布斯自由能等热力学参数。在晶体形态学及结晶热力学的基础上,选出1,2-二氯乙烷、70%乙酸、苯/甲苯三种溶剂对DNTF进行结晶工艺研究。利用正交试验法,对影响DNTF结晶产品的几个主要操作因素起始温度、搅拌速率、降温速率、晶种加入量进行考察,分别得到在所选三种溶剂的最优工艺条件。利用冷却结晶法制备出了不同粒度、不同密度、不同形状的DNTF晶体颗粒,测定所得到晶体的撞击感度(特性落高)以及摩擦感度(爆炸百分数)。得到DNTF晶体密度、粒度、形貌与撞击感度间的关系。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ560.1

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本文编号：2768775