刘绪勤,王金鹏,翟颠颠,郝丽娜,马 鹏,马丛明

(南京工业大学 安全科学与工程学院,江苏 南京 211800)

近年来,越来越多的学者们将外电场引入含能材料领域中进行研究,结果表明,外电场可提高炸药爆轰波阵面附近气体能量、加快炸药爆速、提高炸药爆压[1-2]。文献[3-4]报道了不同大小和方向的外电场对几种典型分子的结构和性能的影响。Ren等[5]、冯睿智等[6-7]和Tao等[8]的研究表明,外电场很大程度上改变了含能材料的键活化能。Wang等[9]和韩刚等[10]的研究表明,外电场通过改变炸药的分子结构从而对其感度产生一定的影响。六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)是目前能量密度最高且整体性能最好的含能化合物之一,但其较高的感度使之得不到广泛的应用[11-13]。2,4,6-三硝基甲苯(TNT)是低感、安全且易制的军用炸药之一,但其不足之处是能量较低[14]。为了解决CL-20和TNT各自不足之处,使其能够得到广泛应用,Bolton等[15]合成了CL-20/TNT共晶材料,其中CL-20和TNT分子的摩尔比为1∶1。Gao等[16]和Ding等[17]通过量子化学计算预测了以CL-20为基的共晶炸药的感度变化,结果发现，CL-20与钝感炸药发生相互作用后,引发键强度增大,CL-20感度呈下降趋势。Li等[18]比较了外部电场对TNT中C—NO2或N—NO2键和环三亚甲基三硝胺(RDX)中C—H和N—O键的影响,从理论上预测在外部电场存在的情况下,哪种化学键在起爆过程中受到的影响更显著,甚至更容易断裂。文献[19]研究了外电场与共晶体六硝基六氮杂异伍兹烷/苯并三氟氧烷(CL-20/BTF)、六硝基六氮杂异伍兹烷/3,4-二硝基吡咯(CL-20/DNP)的感度之间的关系。目前,很少有学者研究CL-20/TNT在不同大小和方向的外电场中的感度变化。……