非溶剂体系温度对细化RDX影响的分子动力学模拟及实验研究
2018-09-01侯聪花刘志强贾新磊张诗敏
火炸药学报 2018年4期
关键词:体系
侯聪花,郭 晨,刘志强,贾新磊, 张诗敏
(中北大学环境与安全工程学院,山西 太原 030051)
引 言
RDX是一种综合性能好、应用广泛的高能单质炸药[1],常被用于推进剂配方中来提高推进剂的能量特性。但由于原料RDX晶体内部及表面存在组分的非均一性、晶体内部的缺陷及杂质包夹物[2],因此不适合直接用于推进剂的制造和使用,经钝感处理后,其应用范围变得较为广泛[3]。
研究表明[4-5],减小RDX的粒度能降低其机械感度,使能量释放速率更快,爆炸更完全。国内对此方面进行了较多研究。谯志强等[6]采用喷雾干燥法制备了RDX颗粒,但干燥过程需要一定时间,并非理想假设中雾粒能瞬间完成干燥,因此雾粒之间相互碰撞,团聚现象严重,粒径较大,大多数RDX颗粒粒径均在5μm以上;宋小兰等[7]利用溶剂/非溶剂法并通过控制溶剂/非溶剂温度差和搅拌速度制备了粒度分布较窄的RDX粉末,但其温度范围较小且并未深入研究温度变化对制备RDX粉末的影响;蔡兴旺等[8]通过设计的新型喷嘴,利用SEDS技术制备得到RDX颗粒,但该实验主要研究了压力差对RDX形貌的影响而未考虑温度。
本研究利用Materials Studio软件中的COMPASS力场对RDX进行不同温度下的分子动力学模拟,计算RDX的4个主要显露晶面与溶剂二甲基亚砜的附着能。然后采用自行研制能定量控制的喷射重结晶技术制备RDX晶体。结合模拟与实验结果,重点研究不同非溶剂体系温度对RDX晶体形貌的影响,以期为RDX的更广泛应用提供参考。
1 计算模拟
1.1 模型的建立
在Forcite模块下对RDX原胞进行5000步几何优化,对优化后的原胞建立2×2×3的超晶胞。……
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