兩種高氮含能化合物的合成與性能研究.pdf

1、高氮含能化合物在含能材料領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景，本論文以兩種類型的目標(biāo)化合物的合成與性能分析為手段，從側(cè)面探討了高氮含能化合物高能量密度，低感度系數(shù)的優(yōu)良性能。
　　首先，本文研究了二硝基胍的合成過程，采用質(zhì)譜磁共振等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，優(yōu)化了合成工藝，并通過Gaussian軟件對胍類硝化物結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，分析了其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。采用熱分析方法研究了硝基胍和二硝基胍的熱分解現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)二硝基胍的分解溫度167℃，分解過程更為迅速徹底。最后測試

2、了其摩擦感度52％和撞擊感度84％，并在與其他炸藥進(jìn)行了對比中發(fā)現(xiàn)了其潛在的優(yōu)勢。
　　其次，本文討論了含能離子鹽5，5’-聯(lián)四唑-1,1’-二氧羥胺鹽(TKX-50)的合成方法，進(jìn)行了其制備工藝的優(yōu)化及相關(guān)的理論計(jì)算和性能研究。以二氯乙二肟、疊氮化鈉和二甲基甲酰胺(DMF)為主要原材料，通過兩步反應(yīng)先制備1,1’-二羥基-5，5’-聯(lián)四唑(1,1’-BTO)，再與鹽酸羥胺反應(yīng)合成目標(biāo)化合物5，5’-聯(lián)四唑-1,1’-二氧二羥銨(

3、TKX-50)，產(chǎn)率73.2％。通過Gaussian軟件在B3LYP/6-31++G水平上對該離子鹽的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)其晶體中存在較強(qiáng)的分子間和分子內(nèi)的氫鍵作用。這種氫鍵作用有效的提高了TKX-50的密度，達(dá)到1.92g·cm-3。然后基于該密度，計(jì)算出該含能鹽的多項(xiàng)重要爆轟參數(shù)。與HMX和CL-20等單質(zhì)炸藥相比，爆速達(dá)到9698m/s，爆壓為42.4GPa，同時仍保持較低的機(jī)械感度，奧克托今(HMX)和六硝基六氮雜異戊茲烷(CL-