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三嗪环类高能产气衍生物分子设计及性能的理论计算

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【作者】 段英杰王建华荆苏明王国栋武秋红

【Author】 DUAN Ying-jie;WANG Jian-hua;JING Su-ming;WANG Guo-dong;WU Qiu-hong;School of Environment and Safety Engineering, North University of China;Army Engineering University;

【通讯作者】 王建华;

【机构】 中北大学环境与安全工程学院陆军工程大学

【摘要】 以新型高能产气衍生物为目标,以三嗪环为基本结构单元,引入硝基、氨基、叠氮基为含能基团,设计了15种三嗪环含能化合物;运用密度泛函理论,计算了三嗪环类含能化合物的几何结构、密度、生成焓、爆轰参数、单位质量的产气量以及撞击感度。结果表明,15种化合物密度在1.382~1.786g/cm3之间,爆速分布范围为5.320~8.901km/s,爆压分布范围为16.159~38.415GPa,单位质量化合物的产气量分布范围为647.8~932.9cm3/g。不同含能基团对产气量的贡献大小顺序为:—NH2>—N3>—NO2;—NO2对能量的贡献高于—N3与—NH2。根据理论计算结果,筛选出潜在的高能产气三嗪环衍生物为2-氨基-4,6-二硝基-1,3,5-三嗪,其生成焓为586.256kJ/mol,爆速与爆压分别为8.43km/s和30.958GPa,产气量高达843.01cm3/g,特性落高为27cm。

【基金】 国家自然科学基金委员会和中国工程物理研究院联合基金(No.U1330135)
  • 【DOI】10.14077/j.issn.1007-7812.2019.01.006
  • 【分类号】O626
  • 【下载频次】39
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