HNIW重结晶技术研究

发布时间：2020-10-27 21:50

　　 六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)是第二代高能量密度炸药典型代表之一,有望取代在推进剂和武器系统中应用广泛的RDX和HMX。但是市售的ε-HNIW晶体形貌差、感度高、粒度偏小等缺点,限制其工业应用。因此,本文通过重结晶对市售的ε-HNIW进行优化,获得高品质的ε-HNIW。具体的研究内容和结论如下:1.加晶种诱导法制备ε-HNIW。通过对正加法和反加法工艺参数的单因素分析,选择了影响较大的4个因素进行了正交试验,确定了较优的工艺条件;通过对比,可以发现正加法加晶种工艺更适合制备大颗粒ε-HNIW晶体,并进行了50L、400L的放大,获得了稳定的400L工艺,重结晶后的晶体圆度值从0.72提高至0.87,中位粒径为305.231μm,长短轴比从1.96提高至1.15,密度从2.0367提高至2.0378 g·cm~(-3),撞击感度H_(50)=40cm,摩擦感度P=32%,对比原料,重结晶后的品质更高。2.反溶剂快速稀释法制备ε-HNIW。通过对工艺参数的分析,获得了较优的工艺条件。经过反复试制,获得50L的稳定工艺。结果表明,制备的ε-HNIW晶体形貌和品质较好,晶体中位粒径为151.009μm,圆度值提高了20.8%,长短轴比降低了36.2%,密度提高了0.1%,撞击感度H_(50)提高了64%,摩擦感度降低了68.8%。3.“一锅法”制备ε-HNIW。溶剂-反溶剂交替快加法制备大颗粒ε-HNIW和不同浓度法制备大颗粒ε-HNIW。方法都是在反溶剂中添加HNIW滤液,析出少量ε-HNIW晶体,起到类似“晶种”的作用,再次滴加反溶剂制备ε-HNIW晶体。重结晶后晶体形貌较好,表面光滑,结果显示,溶剂-反溶剂交替快加法制备的ε-HNIW晶体圆度值增加了22.2%,晶体长短轴比降低了42.3%,密度增加了0.02%,中位粒径为197.458μm;不同浓度法制备ε-HNIW晶体,圆度值增加了22.2%,晶体长短轴比降低了42.9%,密度增加了0.03%,中位粒径为237.872μm。
【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】：

北京理工大学硕士学位论文1.2 HNIW 基本性能1987 年，A. T. Nielsen[6]在美国 China Lake 首次合成 HNIW。分子式为 C6H6O12N相对分子质量 438.28，它是由一个六元环和两个五元环组成的笼形多晶型类硝铵化物。现已确认 HNIW 有五种晶型，常温常压下，可以获得四种常见晶型的 HNIW（β、ε 和 γ）[7-11]，如图 1.1 所示四种常见晶型的结构式，第五种晶型 ζ[12]在压力上升0.7Gpa 以上才能得到。

C7H5O6N3C3H6O6N6C5H8O12N4C4H8O227 222 316 29) 1.65 1.82 1.80 1.917000 8200 8000 8801 1.4 1.4 1.4可以得出，相比于其它常见含能材料，ε-HNIW 分能力都强于常见炸药，ε-HNIW 良好的性能有望在晶研究现状分析度研究方法提高晶体的品质，首先要了解物质的溶解度和。

北京理工大学硕士学位论文。不同的热力学稳定性。通常情况下，稳态晶型的热力和成核速率慢；亚稳态晶型的溶解度高，但其溶解 重结晶的介稳区，现在公认的是 ε-HNIW 和 β-HNIW重结晶，在热力学上，遵循自由能最低原则，倾向 ε-HNIW；在动力学上，遵循 Ostwald 规则，倾向态的 ε-HNIW 转变。β、ε-HNIW 晶体溶解平衡曲表过饱和度，横坐标代表反溶剂的添加量。图中红IW 的溶解平衡曲线，两曲线之间为介稳区。由图型之上，表明在相同条件下，β 晶型的溶解度大于
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本文编号：2859113