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能量和安全性是含能材料最为重要的两个性能。理解含能材料能量和安全性的微观本质,是设计和合成能量更高、安全性更好的高能低感炸药的理论基础。LLM-105合成了近20年,由于其在能量和安全性方面都有很好的表现,因而引起了人们的广泛关注。本文以LLM-105为研究对象,采用DAC静态加载,借助拉曼光谱原位诊断技术,并结合理论计算,对LLM-105在热力作用下的微观响应机制进行研究,探索其动力学过程,揭示了温度和压力对其结构稳定性影响的微观机制及其凝聚态的热分解机理。论文主要研究内容和结果包括两个部分:(1)力热作用对LLM-105结构稳定性的影响研究。采用DAC静态加载,拉曼光谱原位诊断技术,并结合第一性原理计算,对LLM-105在热加载作用和压力作用下的响应机制分别展开了研究。研究分析了 LLM-105在常压下的拉曼振动模式,发现在自常温加热至分解前这一过程中,LLM-105没有发生结构相变;同样,在常温和0-30GPa的压力范围内,也没有发生结构相变,与之前报道的实验结果和部分理论预测相符。这些结果表明:LLM-105是一个结构和性能非常稳定的炸药。(2)研究了温度对于LLM-105的初始热分解机理的影响,重点说明了可逆氢转移对于其感度的影响机制。我们研究了三种加热条件下(2000K、3000K、300-3000K)固态LLM-105的反应机理,发现了引发初始反应的四条路径,分别是(1)从NH2到临近位孤立O原子上的分子内氢转移,(2)C-NO2的解离,(3)O从环上的解离,(4)O从NO2上断裂。其中(1)和(2)为主要反应,(3)和(4)分别只在相对较高的温度下出现了一次。反应(1)分子内氢转移发生伴随着很低的能垒,氢转移后的产物也能以很低的能垒回到初始的分子,展示了氢转移的可逆性。这种可逆性可以部分解释LLM-105感度低的原因。通过本论文的研究,获得了 LLM-105在一定温度和压力下保持其结构稳定性这一特点,以及其分解机理,为其制备、使用和贮存等条件提供了基本依据。后续将在更高压力以及热力耦合作用下进一步研究LLM-105的结构演变规律及其热分解过程和机理,揭示LLM-105的结构稳定性和钝感的机理。该研究可为更多炸药的相变和结构研究提供指导。