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HEDM作为固体推进剂组分的评价(Ⅰ):几种环状硝胺的计算研究

1前言 化学推进剂是目前唯一实用的方式.化学推进剂目前达到的能量水平〔’〕如下: 液体推进剂的比冲为4 314.9一4 707.2N·s/kg(H:/02); 固体推进剂的比冲为2 647.8N·s/kg(2705)上下(Ap一HMx/Al). 因此固体推进剂为了满足未来需求,还必须开发新型含能材料,目前主要集中在两个方面:一是含能粘合剂和含能增塑剂的合成和使用,如GAP、AMMO、BAMO叠氮粘合剂和品种繁多的叠氮增塑剂;二是高能量高密度氧化剂的合成和应用研究,它是高能量密度材料(HEDM)研究计划中的重要组成部分。国外就此已展开了较大规模的研究,美国将其列为1 991年和1992年的国防关键技术之一即为明证。 HEDM涉及广泛的化合物类型,主要有如下几类叨: a.化学束缚激发态(C BES)分子,如FN3,Li3H; b.高能基态分子,如06,(NH)。,CIF5o等; c.亚稳态化合物,如Lin,H3恤等; d.超价键分子...  (本文共7页) 阅读全文>>

《中国科学(B辑 化学)》2001年06期
中国科学(B辑 化学)

多异氰基立方烷生成热的理论研究——高能量密度材料(HEDM)的寻求

自立方烷 CSHS首次合成NI以来,因其具有高生成热(622.IkJ/mOI)I’J、高密度(1.29 g/Cm’)口和高张力能(657 kJ/mol)pl而备受关注.若在其笼状骨架上再引人高能和氧化性基团,则可获得密度和威力均极大的炸药、推进剂或燃料,如毫克量1,4-H异氰基立方烷即能引起猛烈爆炸并产生大量的热广‘.可见多异氰基立方烷 CsHs_。(NC)。门 m $ 8)生成热很高,有望成为各国争相追求的高能量密度材料(HEDM). 作为化合物基本属性的生成热是评估高能材料爆炸性的必备参量.但迄今无多异氰基立方烷的实验生成热报道,理论计算也仅见以经验性的基团加和法粗略估算其生成热的一篇文章日‘.因异氰基一NC中具孤对电子,相关效应显著,本文基于密度泛函理论(DFT)B3LYP方法计算和合理的等键反应设计并通过校正半经验MO计算结果,系统而精确地求得了全部共ZI种多异氰基立方烷的气相生成热;此外,还探讨了生成热与分子结构...  (本文共6页) 阅读全文>>

《火炸药学报》1940年20期
火炸药学报

美国研制新一代高能量密度材料(HEDM)

美国研制新一代高能量密度材料(HEDM)美国一直非常重视新一代高能量密度材料(HEDM)的研究开发,以供未来军事和航天应用。据透露最近已取得了一些惊人的进展。这些先进的高能量密度材料有可能从概念达到实用。第一种有希望的高能量密度材料是二硝基胺铵盐(ADN)。它有可能作为高能炸药,并作为取代高氯酸铵的高能氧化剂,用于固体火箭推进剂。第二种有希望的高能量密度材料是二硝基胺钾盐与硝酸铵的共结晶体(K...  (本文共2页) 阅读全文>>

《固体火箭技术》2005年04期
固体火箭技术

高能量密度材料(HEDM)研究开发现状及展望

1引言美国高能量密度材料(HEDM)计划始于20世纪80年代,目的是系统地开发能量密度更高的新型推进剂、炸药和火工品,显著地提高导弹武器和航天推进系统效能。HEDM于1990年单独列入美国国防关键技术计划。1996年,美国国防部又提出“集成高性能火箭推进技术”(IHPRPT)计划。HEDM计划的影响是全球性的,前苏联也曾有一个庞大计划,基础研究工作十分深入;欧洲13国于1989年提出长期防务合作倡议,其中第14项即为含能材料,另外还有关于导弹推进和非商业推进新组分研究的R计划和T计划;日本防卫厅也将HEDM纳入了未来防卫技术发展的四大基础技术;其它国家如以色列、澳大利亚、加拿大、印度等国家也均在积极开展研究工作。HEDM至今未有统一的定义,一般要求为能量性能优于HMX(密度2.0g/cm3,爆速9km/s,爆压40GPa);安定性和感度与TATB(三氨基三硝基苯)相当,但实际工作中通常将能量密度显著高于现行推进剂组分的都称为高能...  (本文共5页) 阅读全文>>

《化学物理学报》2005年04期
化学物理学报

六硝基六氮杂三环十二烷的结构和性能——HEDM分子设计

1引言各类多环硝胺是各国争相追求的高能量密度材料(HEDM).由于其中脲环稠环硝胺和呋咱稠环硝胺分子中含不稳定结构单元导致稳定性下降,故合成和研究多环氮杂环硝胺成为HEDM研究的重点[1-14].人们所设计的一系列目标化合物中包括标题物六硝基六氮杂三环十二烷(HHTD)[6].HHTD的结构类似于HHTDD(六硝基六氮杂三环十二烷二酮)[13]和双环HMX(四硝基四氮杂双环辛烷)[10-12,14],即以两个亚甲基代替HHTDD中两个羰基,或在双环HMX两个五员环中间增加一个六员环,均为HHTD.根据计算并考虑空间位阻,HHTD可能有α和β两种异构体,其中间部分类似于船式α和椅式β(见图1)至今未见有HHTD的合成.本工作用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法对其进行分子设计,给出其全优化几何构型和电子结构,在振动分析基础上求得IR谱和热力学性质,依据理论计算密度和生成热由Kamlet公式预示其爆速和爆压,为寻求HEDM奠定基础...  (本文共6页) 阅读全文>>