【摘 要】
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为提高共晶炸药的实际使用价值,改善其安全性和力学性能,以CL-20/HMX共晶炸药为基,分别添加2种高聚物粘结剂Estane 5703(聚氨基甲酸乙酯)和HTPB(端羟基聚丁二烯),共构建两种
【机 构】
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南京理工大学化工学院分子与材料计算研究所; 中国工程物理研究院冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室;
【基金项目】
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国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金(No.U1230120)资助~~
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为提高共晶炸药的实际使用价值,改善其安全性和力学性能,以CL-20/HMX共晶炸药为基,分别添加2种高聚物粘结剂Estane 5703(聚氨基甲酸乙酯)和HTPB(端羟基聚丁二烯),共构建两种共晶基高聚物粘结炸药(PBX)模型,进行细致的295 K NPT分子动力学(MD)模拟研究.通过两种PBX模型及其与该共晶炸药的MD模拟结果比较表明,与基炸药之间的结合能Estane 5703大于HTPB,预示含少量Estane 5703的PBX稳定性和相容性更佳;对相关函数g(r)揭示粘结剂与基炸药界面相互作用的方式,以基炸药中H分别与Estane 5703中羰基O和HTPB中端羟基O之间的氢键较强.与CL-20/HMX共晶炸药相比,少量粘结剂Estane 5703或HTPB的加入,使弹性系数Cij下降,拉伸模量(E)、体积模量(K)和剪切模量(G)均显著减小,而泊松比(ν),柯西压(C12-C44)和K/G值明显增大,表明PBXs体系刚性减小,延展性增强,力学性能大为改善.少量粘结剂包覆使PBXs致钝,主要归因于其隔热、吸热并使体系变"软"的缓冲作用,而界面作用造成的分子结构引发键键长变化变为次要因素.
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