三种新型钝感含能材料共晶

摘要

与安全性相关的感度一直都是含能材料首要考虑的性能。通过共晶可以改变含能材料的密度、感度、溶解度等性能，以获得需要的性能。通过Gaussian03软件对1-硝基萘与TNT、苦味酸、MHN之间的分子间作用力进行了计算，结果显示，1-硝基萘可以和TNT、苦味酸、MHN之间可以形成分子间氢键。通过蒸发溶剂法制备了1-硝基萘/TNT、1-硝基萘/苦味酸共晶的单晶，并通过单晶X-射线衍射方法鉴定了这两种共晶的晶体结构。通过熔融法制备了三种1-硝基萘的共晶粉末，并通过PXRD、DSC、拉曼光谱和红外光谱对其进行了表征。结果显示共晶的粉末X-射线衍射谱图、热性能、拉曼光谱和红外光谱都因为分子间作用力而与组分的不一样。
　　 三种1-硝基萘的共晶在性能上发生了很大的变化，尤其是密度、熔点、感度和爆炸性能的变化。从它们的综合性能上考虑，包括低熔点、低感度、良好的热安定性，它们更适合作为熔铸炸药。共晶Ⅲ的熔点达到92.17℃，感度稍高于TNT，威力大于TNT，可以作为一种取代TNT的熔铸炸药使用。
　　 1-硝基萘的静电势能表面显示，这种表面具有大范围高正静电势的钝感剂易于和拥有贫电子硝基的含能材料形成共晶从而降低它们的感度。1-硝基萘这种钝感剂虽然具有很低的感度，但是它的爆炸威力较小，加上低密度和很低的氧平衡使得共晶体系中引入了这种材料会降低体系的爆炸性能。因此，若想制得一种高能钝感的含能材料共晶，还需将一种高能钝感含能材料引入到共晶含能体系中。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 高能钝感炸药的研究进展

1．2 超分子的概念及发展历史

1．3 晶体工程概论

1．3．1 晶体工程的基本概念

1．3．2 晶体工程策略

1．4 共晶在含能材料领域的应用

1．5 共晶对含能材料性能影响的机理研究

1．6 论文选题的目的意义和主要内容

1．6．1 论文选题的目的及意义

1．6．2 论文的主要内容

2．共晶的分子间作用力计算

2．1 晶体结构的预测

2．2 共晶的分子间作用力计算

2．2．1 超分子体系中分子间相互作用力理论基础

2．2．2 本文采用的计算方法

2．2．3 计算结果

2．3 静电势能表面计算

2．4 本章小结

3 原料合成与表征

3．1 试剂和药品

3．2 1-硝基萘的合成与表征

3．2．1 合成路线

3．2．2 合成方法

3．2．3 产品表征

3．3 MHN的合成与表征

3．3．1 合成路线

3．3．2 合成方法

3．3．3 产品表征

3．3．4 影响MHN产率和纯度的因素

3．4 本章小结

4 共晶的制备和表征

4．1 共晶的制备方法

4．1．1 溶剂法制备1-硝基萘共晶单晶

4．1．2 熔融法制备1-硝基萘共晶

4．2 1-硝基萘共晶的表征

4．2．1 单晶X-射线衍射

4．2．2 粉末X-射线衍射

4．2．3 差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry)

4．2．4 拉曼光谱(Raman Spectroscopy)

4．2．5 红外光谱(Infrared Spectroscopy)

4．3 本章小结

5 共晶对含能材料性能的影响

5．1 密度和填充系数

5．2 共晶的热性能

5．3 共晶的撞击感度

5．4 共晶的爆炸性能

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献