復合含能材料性能及HMX基PBX熱分解機理的分子動力學模擬研究.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，目前廣泛應用于軍事和民用領(lǐng)域。
　　本文包括兩個部分:1、用經(jīng)典分子動力學(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力場下體系結(jié)構(gòu)-性能之間關(guān)系。2.利用量子分子動力學方法（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)及分解機理，并比較不同高聚物對HMX引發(fā)鍵及引發(fā)時間的影響。
　　對于多組分體系，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個溫度下195K，245K，295K，335K和365K的彈性力學性能、內(nèi)聚能密度(CED)、引發(fā)鍵鍵長和晶胞參數(shù)等來關(guān)聯(lián)該體系的感度及溫度效應，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）以此來研究五組分模型體系在同樣5

3、個溫度的性能和感度，并與三組分模型體系進行比較。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的配方設計，為尋找和研究新型PBX提供理論參考。
　　對于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β-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。之后添加相同