復(fù)合含能材料性能及HMX基PBX熱分解機(jī)理的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究.pdf

1、RDX（環(huán)三亞甲基三硝胺）和HMX（環(huán)四亞甲基四硝胺）都是爆炸性能優(yōu)良的單體炸藥，目前廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。
　　本文包括兩個(gè)部分:1、用經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)(MD)方法模擬研究RDX/硝酸異丙酯/高氯酸銨三組分模型體系和RDX/硝酸異丙酯/高氯配胺/鋁/石蠟（或地蠟）五組分模型體系在COMPASS力場(chǎng)下體系結(jié)構(gòu)-性能之間關(guān)系。2.利用量子分子動(dòng)力學(xué)方法（QMMD）模擬研究β-HMX及以其為基的PBX(β-HMX/石蠟，β-HMX/

2、PEG)在高溫下引發(fā)及分解機(jī)理，并比較不同高聚物對(duì)HMX引發(fā)鍵及引發(fā)時(shí)間的影響。
　　對(duì)于多組分體系，首先按一定配方比例研究了三組分模型體系（RDX/硝酸異丙酯/高氯酸銨）在5個(gè)溫度下195K，245K，295K，335K和365K的彈性力學(xué)性能、內(nèi)聚能密度(CED)、引發(fā)鍵鍵長(zhǎng)和晶胞參數(shù)等來(lái)關(guān)聯(lián)該體系的感度及溫度效應(yīng)，研究其安全性能。之后在三組分模型體系基礎(chǔ)上加入高能添加劑鋁和粘結(jié)劑石蠟（或地蠟）以此來(lái)研究五組分模型體系在同樣5

3、個(gè)溫度的性能和感度，并與三組分模型體系進(jìn)行比較。此外討論了選用石蠟或地蠟兩種模型得到兩種配方的性能優(yōu)劣。本次模擬研究豐富了高聚粘結(jié)炸藥PBX的配方設(shè)計(jì)，為尋找和研究新型PBX提供理論參考。
　　對(duì)于HMX體系的高溫下引發(fā)及分解的QMMD模擬，首先利用CP2K程序包和自洽電荷-密度泛函緊束縛方法(SCC-DFTB)模擬了純?chǔ)?HMX(2×2×2)[100]晶面體系在正則系綜(NVT，T=1800K)下的引發(fā)和熱分解反應(yīng)。之后添加相同