CL-20/DNB共晶高温热解的ReaxFF反应分子动力学模拟

摘要

基于ReaxFF力场,采用反应分子动力学方法(Reactive Molecular Dynamics,RMD)研究了高温条件下(2000,2500 K和3000 K)六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/1,3-二硝基苯(DNB)共晶的初始热解机理以及一些主要产物随时间的分布情况.结果表明:CL-20/DNB共晶热解过程中温度越高,系统达到平衡所需时间越短,生成的产物越多,势能下降也越多.各个温度下CL-20均先于DNB快速分解完毕,随温度升高DNB的热解速率显著加快.CL-20/DNB共晶主要热解产物为NO2、NO、N2、H2O、HNO3、HON、HONO和CO2等,其中NO2是由CL-20中N—NO2键和DNB中C—NO2键的断裂所生成,这是主要的初始引发反应,其数量迅速达到最大值后通过异构化生成ONO自由基,接着进一步生成N2、NO、HONO、HON和H2O等.在2500 K和3000 K条件下模拟后期体系中会有较大的含碳团簇出现,这是富碳炸药爆轰过程中的常见现象.