水分子对α相CL-20热分解机理影响的分子动力学研究

张力 陈朗 王晨 伍俊英

引用本文: 张力, 陈朗, 王晨, 伍俊英. 水分子对α相CL-20热分解机理影响的分子动力学研究[J]. 物理化学学报, 2013, 29(06): 1145-1153. doi: 10.3866/PKU.WHXB201303221 shu
Citation:  ZHANG Li, CHEN Lang, WANG Chen, WU Jun-Ying. Molecular Dynamics Study of the Effect of H2O on the Thermal Decomposition of α Phase CL-20[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2013, 29(06): 1145-1153. doi: 10.3866/PKU.WHXB201303221 shu

水分子对α相CL-20热分解机理影响的分子动力学研究

摘要:

研究六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)晶体不同晶型在不同温度下的反应机理, 对于深入认识含能材料在极端条件下的冲击起爆、冲击点火和爆轰过程等具有重要意义. 基于反应力场, 研究水分子在纯α相CL-20及其水合物的晶体结构中数量随时间的变换, 分析水分子对两种体系的初始分解和第二阶段的分解路径的影响. 计算结果表明: CL-20 分子的初始分解路径与水分子无关, 第二阶段的分解反应与水分子有关. 在低温(T<1500 K)下, 水分子对两种体系没有影响, 二者的初始分解路径均为N-NO2键生成NO2自由基; 在1500 K≤T≤2500 K时, 水分子作为反应物或与NO2、、OH自由基等组成催化体系, 生成O2、H2O2等产物, 加速水合物体系在高温下的第二阶段反应, 使得高温下水合物体系的化学反应速率和反应生成的NO2自由基的数量比纯CL-20体系的化学反应速率和反应生成的NO2自由基的数量大; 在T>2500 K时, 水分子的催化反应抑制CL-20初始分解反应, 使得在3000 K时纯CL-20体系的反应速率大于水合物体系中CL-20的反应速率.

English

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  • 发布日期:  2013-05-17
  • 收稿日期:  2013-01-31
  • 网络出版日期:  2013-03-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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