CL-20炸药降感机理的分子动力学计算分析

发布时间：2020-11-05 15:38

　　 CL-20作为已获得广泛应用的新型高能量密度化合物,是目前具有很好应用前景的炸药。但是,其使用受到机械感度较高、成本较昂贵的影响。目前在混合炸药降感研究中主要通过降低炸药晶格缺陷、与低感炸药形成共晶和添加粘结剂等方式实现降感。本文主要以分子动力学和耗散粒子动力学的计算方法研究CL-20降感机理和方法。以X射线衍射数据构建晶胞模型,通过切割分面法构建(100)、(010)、(001)三个不同晶面,并在其中与CL-20晶体力学性能最接近的(001)晶面构建空位、位错和掺杂三种晶格缺陷。最后采用分子动力学方法计算了含有三种缺陷晶体的力学性能参数。结果显示:空位缺陷对炸药的刚性和硬度的降低程度最大。掺杂缺陷对炸药的延展性和可塑性的增强程度最大。位错缺陷对于炸药综合力学性能的影响较小。采用分子动力学方法,预测了CL-20/NTO(摩尔比1:1)的共晶构型,并计算了其力学性能和结合能。结果表明共晶结构的形成可以有效降低炸药的刚性和硬度,增强其韧性和延展性。共晶体系组分之间的结合能在298K时达到最大值。以粗粒化方法构建了C-1炸药和LX-19炸药的介观形貌。采用分子动力学方法,分别计算了两种炸药中粘结剂与炸药之间的排斥参数。采用耗散粒子动力学方法,以组分间的排斥参数为力场计算了粘结剂的扩散系数,进而比较了F_(2311)和Estane5703两种粘结剂对CL-20炸药的包覆性。结果表明,Estane5703对CL-20的包覆性优于F2311。
【学位单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TQ560.1
【部分图文】：

CL-20（2×2×3）超晶胞

10图 2.2 CL-20（2×2×3）（100）切面晶体结构 CL-20（2×2×3）超晶胞（001）切面的基础上分别构建具有三胞是在坐标为 C along Z，B in Y Z plane 体系下构建的。只有对于含有晶格缺陷晶体力学性能的研究才有意义，因此需要保 CL-20 的 C 方向上构建具有空位、位错和掺杂三种晶格缺陷的

11图 2.4 CL-20（2×2×3）（001）切面晶体结构晶格缺陷是基于 CL-20（2×2×3）超晶胞（001）切面模型构建将 OC 方向上的一个分子除去（图 2.5）；位错模型是在 OC 轴滑移距离为 3.771 （即表层两行分子距离的一半）（图 2.6）；-20 分子被一个 PNMAIW 分子所替代（图 2.7）。
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本文编号：2871840