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PETN基高聚物粘结炸药(PBX)配方设计的理论计算研究

季戊四醇四硝酸酯(即太安,PETN)是一种爆炸性能优良的高能炸药,也是高聚物粘结炸药(PBX)中重要的基炸药。用量子化学自洽场分子轨道(SCF-MO)PM3、AM1方法和分子力学(MM)PCFF力场,COMPASS力场,对典型炸药PETN与系列高聚物(PVDF、PCTFE、PTFE、PPFP、PS、PAN、PVA、AS等)构成的混合体系进行模拟计算研究。取尺寸匹配的原子簇模型,通过全优化寻找能量极小构型,获得大量包括结合能在内的超分子结构和性能参数。按“组分或基团加和法则”近似地求得系列高聚物与基炸药的结合能。发现对所研究的PETN/高聚物混合体系,在MM不同力场之间,MO不同方法之间,以及MM与MO之间,均能求得平行一致且线性相关的结合能。以结合能相对值作为优选高聚物粘结剂的理论依据,为高聚物粘结炸药(PBX)配方设计开辟了新的途径。研究高能体系中的分子间相互作用不仅可为混合炸药配方设计奠定理论基础、提供信息,而且将推进高能材  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

《红外技术》2017年02期
红外技术

红外PbX量子点光致发光特性研究

0引言量子点(quantum dots,QDs)也称纳米晶,是准零维的纳米材料,其内部电子和空穴被量子限域,在各方向上的运动都受到限制,因此具有与原子类似的不连续能级结构,受激后可以发射荧光,荧光波长由材料和尺寸控制[1]。量子点按制备方式可以分为多种类型[2],其中,以“湿”法制成的胶质量子点通常由表面经有机分子钝化而成,可以稳定地分散于有机或无机溶剂中,非常利于实际应用,此时量子点中电子、空穴和激子在3个空间方向上移动的约束力由实际边界提供。胶质量子点物理特性的尺寸依赖性与合成处理的便利性,使其在光电子技术、生物医学、照明与能源工程等领域都有着良好的应2017年2月Infrared Technology Feb.2017用前景[3-6]。将其作为荧光标记用于生物医学检测[7-8]或与有机发光二极管技术结合制成量子点LED,可以利用尺寸效应调节发光波长,获得可见光到近红外的宽光谱荧光[9-12]。胶质量子点合成后主要以辐射峰值...  (本文共6页) 阅读全文>>

《广东化工》2014年04期
广东化工

低易损性PBX炸药烤燃试验方法研究

武器弹药与环境进行热交换而引起的点火现象被称作烤燃现象,与之相关的试验称为烤燃试验。现代战争对武器弹药的热安全性要求极高,在弹药储存、运输和使用过程中,曾发生过许多因弹药烤燃而引起的灾难性事故。因此,发展具有抗烤燃、抗破片冲击、在火灾时只燃烧不爆炸的低易损性炸药非常迫切[1]。发展浇注高聚物粘结炸药(PBX)被证实是研制低易损炸药的有效途径之一,当前PBX炸药发展迅速,应用广泛,但由于其制造工艺及组分有别于其他炸药,热感度也与其他炸药不同。因此研究PBX炸药的烤燃性能,对提高武器系统的安全性和适应性十分重要。1 PBX炸药烤燃试验的意义高聚物粘结炸药(PBX)开始于美国。美国航空工程公司的弗兰凯尔和卡莱顿首先采用乳液法和溶液法,用聚氨酯等材料包覆黑索今。加州大学的劳斯·阿拉莫斯科学试验室的詹姆斯和史密斯早在1944年就开始研究这项工作,他们采用了三种途径:(1)合成一种爆炸性单体,通过聚合和加工,想得到具有塑料和炸药双重特性的产...  (本文共3页) 阅读全文>>

《含能材料》2012年02期
含能材料

不同加载形式的PBX炸药巴西试验

1引言巴西试验也称劈裂试验,沿圆盘试样的直径施加一对载荷,受压直径受拉直至开裂破坏,此方法主要用来间接测量岩石、混凝土、陶瓷和玻璃等脆性材料的拉伸强度[1-3]。对脆性高聚物粘结炸药(PBX),制备直接拉伸试样工艺复杂、所需药量大、周期长,而巴西试验的最大优点就是所需材料少、试样制备简单,可以方便、快捷地制备试样并进行试验。Johnson[4-5]用传统的巴西试验对某PBX炸药的抗拉强度和应变进行了研究,国内也有学者借助巴西试验法研究PBX炸药的力学性能[6-7]。传统巴西试验方法采用平板对样品进行加载,加载区域的应力集中严重影响测试结果,从而导致传统巴西试验得到的拉伸强度与直接拉伸试验强度偏差很大,低约30%~50%。Johnson[5]对15个批次的相同炸药采用等静压法压制炸药件,以直接拉伸试验方法和巴西试验方法分别进行实验,建立了两种结果的相关性,用巴西实验结果反推拉伸强度。然而,Johnson的相关系数法是对密度、压制工...  (本文共5页) 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

近场动力学损伤断裂模拟方法及其在PBX炸药裂纹扩展中的应用

近场动力学方法(Peridynamics,PD)是一种基于非局部思想的无网格方法,它不再基于连续性假设建模,而是将固体离散为一系列带质量的物质点,用积分方程求解代替微分方程求解描述物质点的运动,不连续现象自然产生,在研究损伤、断裂、失稳等问题时具有明显优势。2000年Silling提出的近场动力学理论称为键理论,由于没有考虑物质点所处环境的影响以及物质点对之间的相互作用,它具有泊松比为固定值,且无法正确反映材料塑性不可压缩性。为了克服上述不足,Silling又提出状态理论,包括普通状态理论和非普通状态理论。由于与连续介质力学方法联系紧密,非普通状态理论得到越来越广泛的关注。本文拓展了近场动力学方法对材料弹脆性、弹塑性以及粘弹性力学行为的分析能力,并应用于PBX炸药裂纹扩展问题模拟。近场动力学方法为模拟PBX的损伤,提供了一种新思路。论文的主要研究内容和成果如下:建立基于键理论的近场动力学蠕变模拟方法。在近场动力学键理论框架下,采...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

局部撞击作用下PBX炸药响应与点火研究

撞击事故条件下炸药的化爆安全性是人们关注的重要课题,如何构建物理模型对炸药的点火行为进行有效预测是其关心的核心问题之一。由于安全性的点火问题涉及到多个学科、多种因素相互交叉与耦合,目前无论是对PBX炸药撞击响应的模型描述,还是对点火条件的模型描述,都存在一些不足,亟待发展与完善,需要要结合PBX炸药自身的非均质性、损伤断裂、点火机理等特点开展研究,构建物理模型。本文针对低速撞击炸药安全性点火机制认识不足的问题,结合国内武器用PBX炸药非均质、脆性特性以及点火机制等特点,发展了一种描述PBX炸药撞击响应的本构模型,获得了“响应的局域化是导致点火重要原因”的认识,提出并构建了一种局部撞击点火工程判据。论文的主要进展如下:(1)获得了两种武器用PBX炸药在不同应变率下的动力学试验数据以及损伤断裂的机理认识,为撞击安全性研究奠定了基础;在试验中提出并建立了一种适合SHPB杆动态力学性能测试的激光微位移测量方法;(2)发展了一种考虑PBX...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>