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CHNO多硝基炸药结构与性能的理论研究
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2009
  • 中图分类:
    TQ560
  • 关键词:
  • 成果简介:
    ①课题来源与背景 本研究得到贵州省教育厅自然科学重点项目(批准号:黔教科2006204)基金资助。②研究目的与意义 目前,无论在军事上还是在国民经济的许多领域中,炸药均得到广泛的应用。随着炸药的广泛使用,对炸药的各种性能也提出了越来越高的要求。一方面要求炸药的能量尽可能高,另一方面要求炸药的安全性能尽可能好。最早人们主要是通过试验来研究炸药,但这样的试验往往需要花费大量的人力和财力,造成很大的浪费,且危险性较大。随着计算机技术的飞速发展,可以用计算机模拟代替繁杂的试验方法,对含能材料进行原子分子结构层次的研究。因此,建立含能材料性能的准确的理论模型,能够加快新型材料的研制和发展;节约研究含能材料的经费;减小操作人员测试、处理和使用含能材料的危险性。③主要论点与论据含能材料的许多特性,如炸药的感度和性能,推进剂的稳定性等跟它们的分子结构、反应能等微观层次的性质有密切的联系。因此,寻找炸药感度与分子结构的关系一直是炸药研究领域的一个重要课题。在对炸药分子结构与感度的关联关系研究中,以往的研究主要是将表征炸药分子局部特性的某一物理量(如键离解能、键中点的静电势、最弱键的键级等)与炸药感度相关联,结果始终缺乏普遍性且没有定论。考虑到炸药爆炸机理的复杂性,我们认为影响炸药感度的因素除了分子的局部特性, 还应考虑分子的总体特性。因此,我们将分子的局部特性与总体特性相结合来研究炸药的感度。结果表明,最弱健离解能与分子总能量的比值是表征炸药撞击感度的一个实用的合理指针。其次,为了进一步探索炸药爆炸的微观反应过程,我们对CHNO多硝基高能炸药爆轰产物的高温分子光谱进行了研究。在直接计算分子配分函数的基础上,将常温下的跃迁偶极矩平方近似为一常数并应用到高温,计算了多原子分子在极端高温4000 K和5000 K 的谱线强度。④创见与创新1. 提出将表征分子局部特性的物理量(如最弱键离解能、键中点的静电势等)与表征分子总体特性的物理量(如偶极矩、四极矩、总能量、分子表面静电势等等)相结合来研究炸药的感度。2. 获得了在20-6000 K温度范围内分子配分函数关于温度T的多项式拟合系数。3. 建立了多原子分子高温光谱的理论计算模型,得到多原子分子在极端高温4000 K和5000 K 的谱线强度。⑤社会经济效益,存在的问题这些成果需逐步应用于炸药的原子分子设计及实验。高温分子光谱有待实验的验证。⑥历年获奖情况无
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