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

1、本文采用分子動力學(MD)模擬方法，對CL-20/HMX與CL-20/DNB共晶及其復合體系，在COMPASS力場和不同溫度下進行NPT-MD模擬。
　　對于CL-20/HMX共晶及其復合體系，首先對ε-CL-20、β-HMX、CL-20/HMX混合與共晶體系進行不同溫度下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均高于對應(yīng)混合體系CED、Ebind值，表明共晶較簡單混合體系更能顯著降低體系感度、提高安全性和熱力學穩(wěn)定性。其主要歸因于CL-20/HMX共晶體系不同組分之間存在強相互作用(氫鍵和vdW)。對相關(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，不能直接付諸實用，預示高聚物粘結(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，均使體系力學性能得到改善，并揭示其致鈍機理。
　　對于CL-20/DNB共晶及其復合體系，首先對ε-CL-20與DNB晶體、CL-20/DNB混合與共晶，進行不同溫度下MD模擬研究，得出與CL-20/HMX共晶類似的結(jié)論，再次說明形成共晶要比簡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性能均得到改善。為提高CL-20/DNB共晶炸藥的實際使用價值，改善