多硝基甲基类含能化合物的合成与性能研究
发布时间：2023-02-13 10:27
新型含能材料技术的突破能够提高武器系统的能量水平,对提升国防实力有着重要的作用。多硝基甲基(三硝基甲基和二硝基甲基)基团具有较高的氧含量,可以用来提高含能化合物的氧平衡和能量水平,但公开报道的多硝基甲基类含能化合物仍存在着合成路线长、收率低和热稳定性偏差等问题,限制了该类化合物的应用。目前,稳定型多硝基甲基类含能化合物的合成已成为含能材料领域的研究热点之一。本论文主要合成了四类共20个多硝基甲基含能化合物,研究了其结构和性能,包括以下四个部分:以2,2,2-三硝基乙醇为原料,使用氨基甲酸酯化和硝化的两步法合成了无卤氧化剂N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯(NTNC),总收率为98%,反应过程安全性高且操作简便。单晶X-射线衍射测得NTNC的晶体密度为1.857g·cm13,全自动气体置换法真密度仪测得其密度为1.7707g··m-3,差示扫描量热法(DSC)曲线表明NTNC的熔点为111.4 ℃,分解温度为165.8 ℃。此外,利用DSC研究了NTNC与常见固体推进剂组分及炸药间的化学相容性,为进一步研究其在混合炸药或推进剂组分中的实际应用打下了一定的基础。以NTNC为原料,通过与游离碱或阳离...
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
注释表
1 绪论
1.1 引言
1.2 多硝基甲基类含能化合物研究进展
1.2.1 硝仿基含能化合物
1.2.2 二硝基甲基含能化合物
1.3 本论文的研究思路
1.4 本论文的主要研究内容
本章参考文献
2 N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯的合成优化、表征及性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要仪器与试剂
2.2.2 N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯的合成
2.3 结果与讨论
2.3.1 合成方法讨论
2.3.2 N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯的单晶X-射线衍射
2.4 N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯的性能研究
2.4.1 物理化学性能
2.4.2 机械感度
2.4.3 热分解动力学
2.4.4 相容性测试
2.5 本章小结
本章参考文献
3 2,2,2-三硝基乙氧羰基硝基胺含能离子盐的合成、表征及性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要仪器与试剂
3.2.2 2,2,2-三硝基乙氧羰基硝基胺含能离子盐的合成
3.3 结果与讨论
3.3.1 合成方法讨论
3.3.2 部分化合物的单晶X-射线衍射
3.4 2,2,2-三硝基乙氧羰基硝基胺含能离子盐的性能研究
3.4.1 物理化学性能
3.4.2 机械感度
3.4.3 爆轰性能计算
3.5 本章小结
本章参考文献
4 2-氨基-1,1,5,5-四硝基-4-氧代-3-氮杂-1-戊烯含能离子盐的合成、表征及性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要仪器与试剂
4.2.2 2-氨基-1,1,5,5-四硝基-4-氧代-3-氮杂-1-戊烯含能离子盐的合成
4.3 结果与讨论
4.3.1 合成讨论
4.3.2 部分化合物的单晶X-射线衍射
4.4 2-氨基-1,1,5,5-四硝基-4-氧代-3-氮杂-1-戊烯含能离子盐的性能研究
4.4.1 物理化学性能
4.4.2 机械感度
4.4.3 爆轰性能计算
4.5 本章小结
本章参考文献
5 3-二硝基甲基-4硝氨基呋咱含能离子盐的合成、表征及性能
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 主要仪器与试剂
5.2.2 4-二硝基甲基-3-硝氨基呋咱钾盐的合成
5.2.3 6-硝基-5-氧化吡唑-3,4-并呋咱钾盐的合成
5.2.4 其它硝氨基呋咱钾盐的合成
5.2.5 4-二硝基甲基-3-硝氨基呋咱含能离子盐的合成
5.3 结果与讨论
5.3.1 合成讨论
5.3.2 部分化合物的单晶X-射线衍射
5.4 4-二硝基甲基-3-硝氨基呋咱离子盐的性能研究
5.4.1 物理化学性能
5.4.2 机械感度
5.4.3 爆轰性能计算
5.5 本章小结
本章参考文献
6 结论
6.1 主要结论
6.2 本论文的创新点
6.3 研究展望
致谢
附录
附图
本文编号：3741861
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
注释表
1 绪论
1.1 引言
1.2 多硝基甲基类含能化合物研究进展
1.2.1 硝仿基含能化合物
1.2.2 二硝基甲基含能化合物
1.3 本论文的研究思路
1.4 本论文的主要研究内容
本章参考文献
2 N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯的合成优化、表征及性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要仪器与试剂
2.2.2 N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯的合成
2.3 结果与讨论
2.3.1 合成方法讨论
2.3.2 N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯的单晶X-射线衍射
2.4 N-硝氨基甲酸三硝基乙醇酯的性能研究
2.4.1 物理化学性能
2.4.2 机械感度
2.4.3 热分解动力学
2.4.4 相容性测试
2.5 本章小结
本章参考文献
3 2,2,2-三硝基乙氧羰基硝基胺含能离子盐的合成、表征及性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要仪器与试剂
3.2.2 2,2,2-三硝基乙氧羰基硝基胺含能离子盐的合成
3.3 结果与讨论
3.3.1 合成方法讨论
3.3.2 部分化合物的单晶X-射线衍射
3.4 2,2,2-三硝基乙氧羰基硝基胺含能离子盐的性能研究
3.4.1 物理化学性能
3.4.2 机械感度
3.4.3 爆轰性能计算
3.5 本章小结
本章参考文献
4 2-氨基-1,1,5,5-四硝基-4-氧代-3-氮杂-1-戊烯含能离子盐的合成、表征及性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要仪器与试剂
4.2.2 2-氨基-1,1,5,5-四硝基-4-氧代-3-氮杂-1-戊烯含能离子盐的合成
4.3 结果与讨论
4.3.1 合成讨论
4.3.2 部分化合物的单晶X-射线衍射
4.4 2-氨基-1,1,5,5-四硝基-4-氧代-3-氮杂-1-戊烯含能离子盐的性能研究
4.4.1 物理化学性能
4.4.2 机械感度
4.4.3 爆轰性能计算
4.5 本章小结
本章参考文献
5 3-二硝基甲基-4硝氨基呋咱含能离子盐的合成、表征及性能
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 主要仪器与试剂
5.2.2 4-二硝基甲基-3-硝氨基呋咱钾盐的合成
5.2.3 6-硝基-5-氧化吡唑-3,4-并呋咱钾盐的合成
5.2.4 其它硝氨基呋咱钾盐的合成
5.2.5 4-二硝基甲基-3-硝氨基呋咱含能离子盐的合成
5.3 结果与讨论
5.3.1 合成讨论
5.3.2 部分化合物的单晶X-射线衍射
5.4 4-二硝基甲基-3-硝氨基呋咱离子盐的性能研究
5.4.1 物理化学性能
5.4.2 机械感度
5.4.3 爆轰性能计算
5.5 本章小结
本章参考文献
6 结论
6.1 主要结论
6.2 本论文的创新点
6.3 研究展望
致谢
附录
附图
本文编号：3741861
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