HMX晶体颗粒微结构的原位变温X射线小角散射

发布时间：2021-10-08 09:48

　　为了研究温度作用下奥克托今（HMX）晶体的微结构演化和热安定性,使用原位变温X射线小角散射（SAXS）和广角散射（WAXS）,对比研究了平均粒径为5μm和20μm两种HMX晶体颗粒的缺陷演化和相变行为。WAXS结果表明,HMX（5μm）的β→δ相变起始温度为194℃,比HMX（20μm）的相变起始温度高8℃。Guinier定理拟合分析表明,两种HMX晶体在150℃均开始生成微缺陷,其回转半径约为0.9 nm;随温度升高,微缺陷的体积分数增加,高温下生成的微缺陷在降温过程不会消失;HMX（20μm）的微缺陷含量高于HMX（5μm）。微缺陷的累积会导致HMX晶体内部生成微裂纹,甚至发生开裂。SAXS、WAXS和扫描电镜观测结果均表明HMX（5μm）具有更为优异的热安定性。讨论了微缺陷的生成机制,以及微缺陷对HMX感度的潜在影响。 

【文章来源】：含能材料. 2020,28(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1 两种HMX晶体颗粒的WAXS曲线图

图1 两种HMX晶体颗粒的WAXS曲线图结合SAXS和WAXS结果可知，在δ→β逆相变过程中HMX内部产生大量缺陷，其数量和尺寸均大于升温过程（>150℃）中产生的微缺陷。逆相变后样品的散射强度在低q区域的衰减指数n约等于4，进而可根据Porod定理计算比表面积[2,4]:

式中，Δρ表示散射粒子（孔洞、裂纹）与基体的散射长度密度差，cm-2；由于无法对粉末样品进行精确的绝对强度标定，这里SV表示相对比表面积。与初始状态相比，两种HMX的SV在δ→β逆相变后分别增加了31.8倍（20μm）和2.8倍（5μm),HMX(20μm）的损伤情况更为严重。3.2 Guinier模型拟合

【参考文献】：
期刊论文
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[2]小角散射技术在高聚物粘结炸药中的应用研究进展[J]. 田强,闫冠云,白亮飞,刘佳辉,陈可平,林聪妹,陈华,段晓惠,刘渝,李敬明,陈波.  含能材料. 2019(05)
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[4]热损伤奥克托金（HMX）缺陷的X射线小角散射研究[J]. 闫冠云,田强,黄朝强,顾小敏,孙光爱,陈波,黄明,聂福德,柳义,李秀宏.  物理学报. 2012(13)
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硕士论文
[1]热刺激下奥克托金β→δ相变的缺陷演化规律研究[D]. 关羽翔.中北大学 2018



本文编号：3423920