论文部分内容阅读
氨基三唑类多氮含能离子盐具有低蒸汽压、高密度、感度可调等特点,且易于达到氧平衡、爆轰产物多为环境友好的N2,日益成为了含能材料领域的研究热点之一。本文以1-氨基-1,2,3-三唑（1-ATZ）、3,4-二氨基-1,2,4-三唑（DATr）和3-肼基-4-氨基-1,2,4-三唑（HATr）为阳离子,合成了3个系列共29种新型多氮含能离子盐,均采用EA、IR和X-射线单晶衍射等对其进行结构表征。并对其进行了热稳定性、爆轰性能及感度性能研究。主要内容如下:首次解析得到DATr的单晶结构,其属于单斜晶系,P2（1）/c空间群。运用Gaussian程序,从理论上研究了3种氨基三唑分子成盐时最可能接受质子的位置。合成了1-ATZ系列6种多氮含能离子盐。该系列盐的分解温度介于160-182 oC。利用等键反应计算的生成焓介于-75.8-1500.1 kJ·mol-1,其中大部分离子盐的生成焓远高于RDX。预估的爆速介于6699-8231 m·s-1,该系列离子盐的撞击感度介于1.5->40J。合成了13种基于DATr的多氮含能离子盐。该系列盐的热稳定性较好,除盐2.13外,分解温度均高于200 oC;其生成焓,除盐2.13外,均为正值。计算的爆速介于7014-8752 m·s-1。大多数盐的撞击和摩擦感度比RDX钝感。HATr与有机酸通过酸碱反应得到单质子化HATr离子盐,而HATr·2HCl与相应阴离子银盐发生置换反应则得到双质子化HATr离子盐,共获得10种HATr多氮含能离子盐。该系列离子盐分解温度为介于183-266 oC,其生成焓介于-491.4-1108.2 kJ·mol-1,爆速介于7380-8455 m·s-1。该系列盐具有较低的感度,撞击感度介于4->40 J,摩擦感度介于42-288 N。对比具有相同阴离子的1-ATZ盐、DATr盐和HATr盐,可以发现:DATr盐的热稳定比1-ATZ盐有明显提高,而HATr盐较DATr盐而言热稳定性有所下降。感度性能方面,1-ATZ盐感度最高,而HATr盐的感度最低,可能是由于HATr离子盐中可能形成的氢键位置比相应DATr盐、1-ATZ盐更丰富所致。