一种以TATB/HMX为基的高聚物粘结炸药的短脉冲冲击起爆特性

利用金属箔电爆炸驱动聚酯薄膜飞片产生短脉冲冲击波的加载技术（电炮），依据DRM（Delayed Robbins-Monro）试验程序，研究了以TATB/HMX为基的高聚物粘结炸药的短脉冲冲击起爆特性，获得了其50%起爆概率条件下的冲击起爆阈值和100%起爆的最小起爆阈值。利用光纤探针/光电转换器/示波器接收技术，研究了冲击起爆压力幅值和脉宽对该炸药到爆轰距离的影响，得到了相应的Pop关系。     

高压下TATB压缩性质的LDA和GGA比较研究

本文采用第一性原理密度泛函理论,结合平面波赝势方法,采用局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)两种方法计算了TATB晶体在高压(0~7 GPa)压缩下的结构和物理性质,并与实验数据进行了比较.详细讨论了TATB晶体的晶体结构和分子构型随压力的变化.     

甲烷及其氟氯代物在TATB晶体表面吸附的模

采用Discover/MaterialStudio中的分子动力学方法(COMPASS力场、NVT)及结构优化方法,模拟了甲烷及其氟氯代物(共15种化合物)在TATB超胞的(001)、(100)及(010)晶面的吸附作用。结果表明:(1)TATB晶面与大多数分子相互作用的强弱次序为:(010)(100)(001),这可能与晶面结构差异及氢键的形成有关;(2)三种晶面上,吸附能最大(为负值)的都是CH4、CF4,表明如果氟聚合物中氢或氟的含量过高均可能导致聚合物与TATB相互作用减弱。     

TATB基PBX结合能的分子动力学模拟

用分子动力学（MD）方法, 模拟计算了四种氟聚合物(聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、氟橡胶（F₂₃₁₁)、氟树脂(F₂₃₁₄))与TATB(1,3,5- 三氨基- 2,4,6- 三硝基苯)晶体的相互作用. 结果发现, 四种氟聚物与TATB的结合能大小排序为PVDF>F₂₃₁₁>F₂₃₁₄>PCTFE, 各氟聚物在TATB不同晶面上的结合能大小排序为(001)>(010)>(100), 结合能主要由分子间氢键决定.     

Prediction of crystal morphology of 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene in dimethyl sulfoxide via modified attachment energy modeling and its experimental validation

A new computational method was established to investigate the solvent effects on the crystal morphology of 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene (TATB). The modified attachment energy (MAE) method was applied on TATB in dimethyl sulfoxide (DMSO). This MAE E_satt method accounting for the attachment energy effect of the solvent was proposed to replace the vacuum attachment energy using the solvent-crystal interaction energies. In our simulation study, TATB crystals in DMSO grew into a hexagonal-flake structure and are in good agreement with the experimental data.     

TATB及其衍生物的撞击感度与C-NO2键级的关系

对TATB及其系列衍生物进行了半经验分子轨道PM3和AM1计算，求得全优化几何构型和电子结构．结果发现各化合物分子中C-NO2键的Wiberg键级(WCN)均小于其他C—N或C—C键的键级．实验撞击感度h50%与WCN计算结果之间分别呈三阶成二阶多项式关系，相关系数r≥0．92．当WCN＜0．90时，该值对撞击感度影响甚微，表明属高感度炸药；而当WCN＞0．90时，撞击感度与分子中最小的G—NO2键级WCN呈显的线性关系，WCN增大，撞击感度线性递减，符合判别感度相对大小的“最小键级原理”．     

三氨基三硝基苯材料微孔结构的小角x射线散射实验研究

应用同步辐射x射线小角散射技术研究了不同工艺制备的三氨基三硝基苯样品中的微孔状况 ，得到了样品材料有关微结构参数，包括微孔平均孔径及孔径分布、分形特征、Porod常数 及界面参数等，并分析了微孔结构参数的变化规律.结果表明，不同工艺制备的TATB样品材 料其微孔结构有较大差别，都有较显著的特征. 关键词： 小角x射线散射 TATB材料微孔分布     

冲击载荷下TATB晶体滑移和各向异性的分子动力学研究

采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法,研究了1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)炸药晶体在沿不同方向冲击载荷下的滑移和各向异性。冲击方向分别垂直于(101)、(111)、(011)、(110)、(010)、(100)和(001)晶面,冲击强度为10 GPa。研究结果表明,各冲击方向下可能被激发的滑移系均在{001}面,而其它滑移系均因很大的剪切阻力不容易被激发,这与TATB晶体沿c轴的层状结构和平面分子结构相符。预测了七个冲击方向下最容易被激发的滑移系,分别为(101)/{001}100、(111)/{001}010、(011)/{001}010、(110)/{001}010、(010)/{001}110、(100)/{001}120和(001)/{001}010。TATB晶体的冲击响应具有各向异性,动力学过程中体系的应力、能量、温度和化学反应都依赖于冲击方向。对垂直于(100)和(001)晶面的冲击,体系在滑移过程中遭遇的剪切阻力较高、持续时间较长,使得能量和温度较快升高,化学反应较容易发生;对垂直于(101)和(111)晶面的冲击,体系在滑移过程中遭遇的阻力较小且出现次数少,使得能量和温度缓慢升高,化学反应不易发生;对其余冲击方向,体系的响应居中。据此评价了7个冲击方向的相对敏感程度:(101)、(111)(011)、(110)、(010)(100)、(001)。本研究有助于在微观层次深入认识动载荷下TATB的响应机制、结构与性能的关系,为高能低感炸药的设计和研制提供理论参考。     

环四甲撑四硝胺/1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯共晶炸药的分子模拟研究

构建环四甲撑四硝胺 (HMX) /1,3,5-三氨基-2,4,6三硝基苯 (TATB)不同的共晶结构模型,用分子动力学(MD)模拟得到其平衡结构。基于平衡结构进行X射线粉末衍射（XRD）图谱模拟和能量计算。结果表明,与纯组分相比,HMX/TATB共晶结构的X射线粉末衍射图与主成分HMX相似,并均有新峰出现;TATB在HMX表面自由能最高、生长速率最慢的 (0 1 1) 晶面上发生取代后的能量最低,结构最稳定,据此推测在制备HMX/TATB共晶炸药过程中,TATB分子更容易进入HMX自由能高的晶面,得到结构稳定的共晶而使HMX变得更为钝感。     

一种以TATB/HMX为基炸药的到爆轰距离

利用光纤探针/光电转换器/示波器技术和楔形炸药块方法,采取电炮驱动薄飞片冲击加载产生高压短脉冲激励的装置,测量了一种以TATB/HMX为基炸药的到爆轰距离,研究了到爆轰距离与初始冲击波压力幅值和脉宽的关系,给出了该炸药的POP曲线和表达式。实验结果有助于了解压力脉宽对钝感炸药的冲击起爆和爆轰成长的影响。对于短脉冲冲击加载,入射压力脉宽对炸药的到爆轰距离影响明显,相同实验条件下,压力脉宽越长,炸药的到爆轰距离越短;相同压力脉宽下,加载压力越高,炸药的到爆轰距离越短。