CL-20及其復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的MD模擬研究.pdf

1、CL-20(六硝基六氮雜異伍茲烷、HNIW)是迄今為止公認威力最大的單質(zhì)炸藥，但是感度偏高。本論文運用分子動力學(xué)(MD)方法，對ε-CL-20及其高分子粘結(jié)劑復(fù)合體系的結(jié)構(gòu)、能量、力學(xué)性能等進行了細致的研究，探討其結(jié)構(gòu)性能關(guān)系。
　　首先，選取ε-CL-20(2×3×3)晶體為模擬對象，比較研究不同晶面CL-20的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，為后續(xù)ε-CL-20基復(fù)合材料的研究提供參照。為搭建ε-CL-20基高分子粘結(jié)炸藥(PBX)合適的模型，選取

2、不同長度PVA鏈ε-HNIW(110)/PVA PBX模型進行模擬研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)高分子鏈長度不同，但是總單元結(jié)構(gòu)數(shù)相同時，其對主體炸藥的影響幾乎沒有不同。
　　在前面研究的基礎(chǔ)上，選取聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)作為粘結(jié)劑，對ε-CL-20分別與它們各自在(001)、(110)和(020)晶面構(gòu)成的PBX模型進行模擬研究，結(jié)果表明，ε-CL-20/PEG較ε-CL-20/PVA PBX鈍感且延展性好。本文還構(gòu)建CL-20基

3、石墨烯(GE)復(fù)合物模型，在5個溫度(195、245、295、345和395K)下進行(MD)模擬研究，結(jié)果表明，隨著溫度的升高，復(fù)合物引發(fā)鍵N-NO2的最大鍵長(Lmax)單調(diào)增大、內(nèi)聚能密度(CED)以及引發(fā)鍵連雙原子相互作用能EN-N單調(diào)遞減，與感度隨溫度升高而增大的實驗事實相一致。用波動法求得復(fù)合物的彈性力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)拉伸、體積和剪切模量均隨著溫度的升高而遞減。
　　最后，為比較ε-CL-20基硬脂酸(SA)、乙烯-醋酸乙