新型高能鈍感材料FOX-7衍生物的合成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究.pdf

1、作為軍事武器的能源和民用做功工質(zhì)，含能材料一直是國(guó)防工業(yè)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和重點(diǎn)研究領(lǐng)域。而如何解決含能材料的“高能量”、“高安全性”這～相互制約的矛盾，獲得新一代高能鈍感炸藥，一直是國(guó)內(nèi)外同行關(guān)注的熱點(diǎn)。1，1—二氨基-2，2-二硝基乙烯(簡(jiǎn)稱FOX-7)正是在這一背景下新近合成的新型高能低感炸藥，其穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的綜合性能和廣闊的應(yīng)用前景引起了含能材料研究者的高度重視。 為了進(jìn)一步挖掘FOX-7的優(yōu)越性能，并

2、探索出更加理想的新型含能材料。本文合成了6種FOX-7的鹽和衍生物，首次培養(yǎng)出6種化合物的單晶，并用X-射線四圓衍射儀測(cè)定了晶體結(jié)構(gòu)。這6種化合物分別是：FOX-7的胍鹽[G(FOX-7)]、1—氨基-1—肼基-2，2-二硝基乙烯(AHDNE)、1—氨基-1—甲胺基-2，2-二硝基乙烯(AMFOX-7)、2-(二硝基亞甲基)-1，3—二氮戊烷(DNDZ)、FOX-7的鉀鹽[K(FOX-7)·H2O]、2-(二硝基亞甲基)-1，3—二氮戊

3、烷鉀鹽[K(DNDZ)]。 運(yùn)用Gaussian03程序?qū)(FOX-7)、AHDNE、AMFOX-7、DNDZ進(jìn)行了幾何優(yōu)化和頻率計(jì)算，提供了幾何構(gòu)型參數(shù)、自然原子電荷、前線軌道能量及組成。 在非等溫條件下，運(yùn)用DSC—TG/DTG方法研究了以上6種化合物的熱行為。用Kissinger法、Ozawa法、微分方程法和積分方程法確定了AHDNE、AMFOX-7和K(DNDZ)熱分解過(guò)程的非等溫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)、熱分解反應(yīng)動(dòng)力

4、學(xué)機(jī)理函數(shù)。并得到了6種化合物在峰溫處的熱分解反應(yīng)活化熵(ΔS≠)、活化焓(ΔH≠)、活化自由能(ΔG≠)及臨界熱爆炸溫度(Tb)。 測(cè)定了FOX-7及6種化合物的的連續(xù)比熱容。并在此基礎(chǔ)上，計(jì)算了各化合物以298.15K為基準(zhǔn)，283～353K溫區(qū)的熱力學(xué)函數(shù)值(焓、熵和吉布斯自由能)。利用比熱容與溫度的關(guān)系式及熱分解參數(shù)計(jì)算出FOX-7、AHDNE、AMFOX-7、DNDZ和K(DNDZ)的絕熱至爆時(shí)間，從而可以更直觀地評(píng)定