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三类炸药晶体冲击引发分解机理的从头算分子动力学研究
  • ISSN号:1006-9941
  • 期刊名称:含能材料
  • 时间:2013
  • 页码:557-562
  • 分类:TJ55[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术] O64[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]南京理工大学分子与材料计算研究所,江苏南京210094, [2]中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900
  • 相关基金:国家自然科学基金面上项目(21273115),“国家自然科学基金一中物院NSAF联合基金项目(U12301020),国防“973”子专题
  • 相关项目:含能材料起爆和致钝机理多尺度理论研究
中文摘要:

运用从头算分子动力学和多尺度冲击相结合的方法,对三类典型炸药晶体奥克托今(HMX)、1,3,5-三氨基2,4,6-三硝基苯(TATB)和太安(PETN)实施冲击加载下的模拟研究。结果表明,HMX中的N-O键、TATB中的N-O键以及PETN中的C-O键优先断裂。随着时间推移,他们体系中电子离域性增加;价带和导带间的带隙逐渐减小;接着开始出现金属态并不断变多。在冲击加载下,TATB、HMX和PETN晶体引发断裂化学键所需时间依次减小的顺序,恰与它们冲击波感度依次增大的实验顺序相一致。这表明,它们的结构和引发分解机理与冲击波感度之间有规律性联系。

英文摘要:

Ab initio molecular dynamics in conjunction with multiscale shock technique was used to study the initial decomposition of HMX, TATB, and PETN crystals under shock wave loading. Results indicate that the decompositions of HMX, TATB, and PETN under shock loading are triggered by the N--O bond, N--O bond and C--O bond breaking, respectively. As the simulation contin- ues, the electronic delocalization in their systems increases and the band gap between conduction and valence bands decreases grad- ually. Then ,metallic states in the systems begin to appear and increase. Under shock loading, the decreasing order of the time for the trigger bond cleavage for TATB, HMX and PETN is in agreement with the increasing sequence of their experimental shock sensitivity. This suggests that there is a relationship between structure or initiation decomposition mechanisms and sensitivity to shock wave.

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期刊信息
  • 《含能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科协
  • 主办单位:中国工程物理研究院
  • 主编:田勇
  • 地址:四川省绵阳市919信箱310分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:HNCL01@caep.cn
  • 电话:0816-2485362
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-9941
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1489/TK
  • 邮发代号:62-31
  • 获奖情况:
  • 获首届《中国学术期刊(光盘版)检索与评价数据规...,四川省第二届优秀期刊评比中荣获编辑加工奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5442