CL-2O共晶及其復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能MD模擬研究.pdf

1、本文采用分子動(dòng)力學(xué)(MD)模擬方法，對(duì)CL-20/HMX與CL-20/DNB共晶及其復(fù)合體系，在COMPASS力場(chǎng)和不同溫度下進(jìn)行NPT-MD模擬。
　　對(duì)于CL-20/HMX共晶及其復(fù)合體系，首先對(duì)ε-CL-20、β-HMX、CL-20/HMX混合與共晶體系進(jìn)行不同溫度下MD模擬。結(jié)果表明，隨溫度升高，ε-CL-20、CL-20/HMX混合與共晶體系中引發(fā)鍵(N-NO2)最大鍵長(zhǎng)Lmax顯著增大，且Lmax值滿足CL-20/HM

2、X(共晶)＜CL-20/HMX(混合)＜ε-CL-20;混合與共晶體系內(nèi)聚能密度CED、CL-20與HMX之間結(jié)合能Ebind均隨溫度單調(diào)遞減，并且CL-20/HMX共晶CED和Ebind均高于對(duì)應(yīng)混合體系CED、Ebind值，表明共晶較簡(jiǎn)單混合體系更能顯著降低體系感度、提高安全性和熱力學(xué)穩(wěn)定性。其主要?dú)w因于CL-20/HMX共晶體系不同組分之間存在強(qiáng)相互作用(氫鍵和vdW)。對(duì)相關(guān)函數(shù)g(r)揭示氫鍵作用主要由CL-20中H與HMX中

3、O以及HMX中H與CL-20中O構(gòu)成。與ε-CL-20和β-HMX相比，CL-20/HMX混合與共晶體系剛性減小、延展性均得到改善，但CL-20/HMX共晶仍屬脆性，不能直接付諸實(shí)用，預(yù)示高聚物粘結(jié)炸藥(PBXs)的必要性。隨后分別添加Estane5703和HTPB粘結(jié)劑構(gòu)建PBXs模型，進(jìn)行295 K MD模擬。發(fā)現(xiàn)含Estane5703PBX穩(wěn)定性和相容性更佳，g(r)揭示了粘結(jié)劑與基炸藥界面相互作用的方式。添加少量粘結(jié)劑Estan

4、e5703或HTPB，均使體系力學(xué)性能得到改善，并揭示其致鈍機(jī)理。
　　對(duì)于CL-20/DNB共晶及其復(fù)合體系，首先對(duì)ε-CL-20與DNB晶體、CL-20/DNB混合與共晶，進(jìn)行不同溫度下MD模擬研究，得出與CL-20/HMX共晶類(lèi)似的結(jié)論，再次說(shuō)明形成共晶要比簡(jiǎn)單將兩種單體炸藥混合更加鈍感。與ε-CL-20與DNB晶體相比，CL-20/DNB共晶與混合體系力學(xué)性能均得到改善。為提高CL-20/DNB共晶炸藥的實(shí)際使用價(jià)值，改善