含能材料的静态压缩特性

第1章 金刚石对顶砧技术 1

1.1 引言 1

1.2 发明 2

1.3 密封垫技术的采用 12

1.4 DAC在X射线衍射技术中的应用 14

1.5 红宝石荧光压力测量技术 20

1.6 静水压传压介质 23

1.7 一些基本型DAC 30

1.8 偏振光学显微分析方法 37

1.9 猛炸药、推进剂和发射药的高温高压性能 38

1.9.1 RDX和硝基甲烷的温度-压力平衡相图 39

1.9.2 热分解速率的压力依赖关系 45

1.9.3 硝基甲烷的分解化学反应机制 55

1.9.4 液体炸药的压缩特性 56

1.10 结论 61

参考文献 61

第2章 高氮含能材料的合成 66

2.1 引言 66

2.2 聚合氮 67

2.2.1 cg-N的拉曼光谱 73

2.2.2 控制实验 75

2.3 分子态氮到聚合氮的转变 75

2.3.1 聚合氮的亚稳性及其回收 79

2.3.2 新型聚合氮合成的前景展望 81

2.4 结论 82

参考文献 82

第3章 炸药的状态方程及高压相 87

3.1 引言 87

3.2 状态方程 88

3.2.1 背景介绍 88

3.2.2 研究方法 90

3.2.3 数据 91

3.3 高压相 98

3.3.1 背景介绍 98

3.3.2 方法 99

3.3.3 数据 99

3.4 结论 105

参考文献 108

第4章 黏结剂及相关聚合物的状态方程 112

4.1 引言 112

4.2 状态方程 118

4.2.1 介绍 118

4.2.2 状态方程 119

4.2.3 热力学基础 120

4.2.4 经验和半经验状态方程 123

4.2.5 理论状态方程 129

4.2.6 结论 135

4.3 静态实验方法 135

4.3.1 热力学属性 136

4.3.2 体积膨胀方法 137

4.3.3 金刚石对顶砧方法 143

4.4 动态实验 157

4.4.1 高能炸药驱动的实验 157

4.4.2 炮驱动实验 159

4.4.3 黏结材料的Hugoniot数据 159

4.4.4 等熵压缩 165

4.4.5 特别专题：聚合物在动态压缩下的行为 166

4.5 结论 172

参考文献 173

第5章 反应动力学 181

5.1 引言 181

5.2 动力学模型 181

5.2.1 背景 181

5.2.2 分解动力学 183

5.2.3 方法 185

5.3 数据 185

5.4 结论 193

参考文献 193

第6章 对分子晶体中冲击诱导变化的理解 195

6.1 引言 195

6.2 冲击压缩下的含能材料 196

6.2.1 微观机制 196

6.2.2 实验方法 198

6.3 非静水效应的影响 202

6.3.1 冲击压缩下的非静水效应 202

6.3.2 静态压缩下的非静水效应 203

6.3.3 高压下蒽的电子结构 205

6.4 非静水效应的影响 207

6.4.1 RDX晶体中的α-γ相变 208

6.5 PETN晶体的冲击点火 214

6.5.1 各向异性感度的机制 214

6.5.2 构象变化 215

6.5.3 冲击诱导分解过程 217

6.6 结论 219

参考文献 219

第7章 平衡态分子动力学模拟 226

7.1 引言 226

7.2 含能材料在介观尺度下的特性 227

7.3 分子动力学方法 228

7.4 静高压分子动力学模拟材料性质 230

7.5 模拟方法的设计 231

7.6 相互作用势能的发展 232

7.7 分子动力学模拟评估相互作用势 234

7.8 含能材料MD模拟中使用的相互作用势 235

7.8.1 反应模型 235

7.8.2 非反应模型 237

7.9 结论 245

参考文献 246

第8章 含能材料中的缺陷 257

8.1 当前该领域的现状及其挑战 257

8.2 含缺陷含能材料的结构及性质模拟 261

8.2.1 RDX中的空位、孔隙及界面 261

8.2.2 包含刃型位错RDX晶体的电子结构 263

8.2.3 Fox-7及TATB中分子的取向缺陷 266

8.2.4 Fox-7及TATB中剪切诱导的化学分解 270

8.3 初始化学反应的模拟 273

8.3.1 RDX中的电子态激发 274

8.3.2 FOX-7起爆前躯体：电荷捕获及电子激发 277

8.4 结论 279

参考文献 282