HMX合成与应用研究报告现状Word下载.docx

1、1. 奥克托今HMX）简介1941年，生产黑索金的一家化工厂发现，在黑索金中的一种杂质的含量可以决定黑索金的爆炸效果。这种杂质多，这批产品质量就好，否则就要差一些。经过提纯，发现这是一种黑索金的同系物，只不过是一个8元环，所以被命名为octagon八边形），音译为奥克托今。HMX奥克托今的密度大于黑索金，爆速、爆热都高于黑索金，化学安定性甚至好于梯恩梯，是已知单质炸药中爆炸效果最好的一种。但是由于其生产工艺要求高，产品很难提纯，生产成本高，所以尚未作为常规装药应用于战争中，而是逐渐应用于导弹战斗部、反坦克武器装药。如果能够降低成本，提高产率，这位精英一定能够成为明天的炸药明星。编辑本段特性物理

2、特征白色结晶粉末，钝化处理过的有其它颜色，造型粉为小颗粒。密度1.9021.905g/3，熔点276280。化学特征有四种晶型，常见的为-HMX。不溶于水，溶于二甲亚砜。氧平衡-22%，爆热5673KJ/，爆速9110m/s,9000m/s（=1.90g/3。爆炸反应方程式为： C4H8O8N84N2 + 4H2O + 4CO 分子式（CH2NNO24，其他特征作功能力162%，猛度150%。感度较高，撞击感度100%10锤，25落高），摩擦感度100%摆角90）。爆发点3275s）。在密闭容器中的HMX，温度保持200，30分钟可能发生自爆。HMX的毒性很小，但仍有替在的危险性。2. 奥克托

3、今对奥克托今（HMX重结晶细化过程进行了研究。运用紫外分光光度计测定了压力为1035 MPa条件下,HMX在CO2-丙酮体系中的过饱和度,进而利用成核速率方程计算得到了HMX的成核速率。利用扫描电子显微镜（SEM表征了HMX样品形貌,通过扫描电镜照片统计分析,得到了HMX粒子平均粒度及粒径分布。结果表明,随着压力的升高,HMX在CO2-丙酮体系中过饱和度逐渐增加,表现出非常高的成核速率,可以达到1024数量级。不同压力下所得HMX粒子形貌、粒度及粒径分布也有较大差别。从成核速率角度进行理论分析,表明高压条件（35 MPa相对低压条件（515 MPa而言,能量更多的消耗在成核阶段,从而有利于形成

4、形貌规整、粒度小、粒径分布较窄的HMX颗粒。升华纳M粒子的相互作用势能和热HMX的晶体晶与先前开发力量场。在300 K进行分子动力学模拟纳M粒子与10，20，30，40，50，60，70，80，90和100的分子HMX的每摩尔分子间，分子内和总相互作用的纳M粒子的能量然后在300 K计算，我们计算出不同大小的升华焓HMX的结晶晶型。对于所有的大小，-HMX被发现是最稳定的阶段，由于有至少总相互作用能。此外，-HMX比更稳定的HMX。可以看到在升华焓与纳M粒子的大小增加。用DCAT21型表面/界面张力仪测量了原料HMX（奥克托今,45m62m、超细HMX（0.2m1.7m和黏结剂FPM2602的

5、接触角,并计算出它们的表面能。分析了HMX随粒径变化时其表面能的变化规律和黏结剂包覆超细HMX表面能的基本要求。结果表明,细化HMX表面能随粒径的减小有增加的趋势，黏结剂的表面能低于超细HMX的表面能,理论和实验均证明黏结剂FPM2602能包覆于超细HMX的表面。也采用多种表征手段研究了一种降感奥克托今（D-HMX的晶体特性、热性能及感度性能。采用折光匹配光学显微镜（OPM、扫描电镜（SEM、激光粒度仪、高效液相色谱、密度梯度法和X射线衍射（XRD表征了D-HMX的颗粒形态、粒度、纯度、颗粒密度及晶型结构。采用差热扫描（DSC、真空安定性实验（VST研究了其热性能,通过机械撞击感度实验、摩擦感

6、度实验和隔板实验研究其感度性能。结果表明,D-HMX是一类具有较高晶体品质的-HMX单质炸药。与普通HMX（C-HMX相比,D-HMX具有较好的颗粒形态和较少的晶体缺陷,热性能和感度性能明显改善。D-HMX的颗粒形状接近球形,为规则的几何多面体,无孪晶聚晶现象,晶面光洁,颗粒均匀,粒度分布窄,颗粒透明,内部无明显杂质和包藏物,纯度为（99.60.1%,颗粒平均密度大于1.9016 g.cm-3,接近晶体最大理论密度1.903 g.cm-3且密度分散性小。DSC实验结果表明,D-HMX的晶相转变温度比C-HMX提高6,VST放气量明显小于C-HMX。隔板实验结果表明,基于D-HMX的浇铸和压装P

7、BXs的铝隔板厚度比C-HMX降低10%23%。另外,D-HMX的机械撞击感度也比C-HMX下降,特别是D-HMX细颗粒（FD-HMX,其特性落高为72.2 cm,爆炸概率24%,比C-HMX细颗粒（FC-HMX的16.8 cm和88%表现出更强的抗撞击性。3. 奥克托今方法研究了奥克托今（HMX的热分解过程,利用普适积分法和微分方程法得到了HMX热分解反应的活化能和指前因子。结果表明,不同恒温温度下HMX的热分解机理函数不同。在100110范围内,HMX的热分解过程遵循三维扩散机理的Ginstling-Brounstein方程。在120140范围内,遵循一维扩散机理的抛物线方程。150时遵循

8、二维扩散机理的Valensi方程。HMX热分解反应速率常数k随温度的升高而增大,但不符合Vant Hoff规则。HMX在150以下放气量均小于2.0 mLg-1,表明HMX具有良好的热安定性。对HMX进行高温加速老化实验,以分解深度为0.1%所需时间（tT与温度（T的关系数据拟合Semenov方程为:lntT=12157.95/T-19.0052,据此预估25下HMX的储存寿命为90.6a。LaOCl粉末混合物和钙钛矿型LaMnO3制备硬脂酸凝胶燃烧法。X射线衍射XRD），扫描电子显微镜SEM），傅立叶变换红外FT - IR）和X射线光电子能谱XPS）技术，对获得的粉末进行了表征。LaOCl混

9、合物粉末是非晶材料LaOCl和大量的混合物。在973.15 K表中加热时，混合物被发现，被转换成单相钙钛矿型LaMnO3。HMX的热分解热重TG）和热重，发展气体的LaOCl粉混合物和LaMnO3催化剂的活性进行了研究分析TG-特惠津贴）技术。实验结果表明，无论是混合和LaMnO3热分解的催化活动的HMX，粉混合物LaOCl具有较高的催化活性比LaMnO3HMX的热分解的早期阶段。这可以归因于较高的表面吸附氧海外广告）和羟基以及其高比表面积。LaMnO3可明显减少活化能量HMX的热分解比LaOCl粉混合物。这可能是由于其对CO氧化反应和反应之间的CO和在无催化活性HMX的热分解。采用密度泛函理

10、论的B3P86/6-31G*方法,优化了-HMX环四甲撑四硝胺及其与H+、NH4+分别形成的复合物的稳定结构,计算了-HMX以及复合物中最弱的NNO2键解离能.结果发现,HMX与H+、NH4+形成复合物后,使HMX的构型产生较大变化。与H+结合后,HMX的一个NNO2键显著伸长,键级变小。但与NH4+形成复合物后,HMX中键级最小的NNO2键长变化不大.键解离能计算表明,同-HMX相比,与H+形成的两种复合物中NNO2键解离能分别降低了近20和82kJmol-1,而HMX与NH4+形成的复合物中NNO2键解离能仅降低了约8kJmol-1,表明H+对-HMX的NNO2键的初始热裂解反应有促进作用

11、,而NH4+影响不明显.在H+和NH4+对HMX的初始分解的B3P86/6-31G *和B3LYP/6-31G *计算的基础上进行了调查。三个初步的分解途径包括N-NO2键裂变，HONO的消除和C-N键离解）被认为是形成配合物的HMX与H+PHMX1和PHMX2）或NH4AHMX）。我们发现，H+没有明显诱发HMX的N-无2heterolysis的触发，因为N-NO2heterolysis被认为是较高的N-NO的键离解能比2均裂。同时，过渡态的配合物的亚硝酸消除障碍被认为是类似从孤立的HMX，这意味着亚硝酸消除HMX的反应是由H+。为开环反应的HMX的C-N键离解，计算的势能剖面表明，复杂的能

12、源AHMX）沿C-N键长上坡，没有过渡态曲线上存在。然而，过渡状态的C-N键离解能垒分别计算只有5.0千卡/ mol和5.5千卡/摩尔，在PHMX1和PHMX2复合物，分别比C-N键离解孤立的能量低得多，这是HMX的。此外，三者间的初始分解反应的C-N键离解也的，为PHMX1和PHMX2最积极有利的途径。我们的计算结果表明，H+可以显着促进债券的C-N的初始热分解HMX的，但影响的NH+轻微。4. 奥克托今HMX）的应用现状界面动力学是一个重要的问题，了解热点的形成机制在高能炸药。我们已经研究了HMX和石墨。前者是一个很好的表现炸药，但具有较高的灵敏度。后者是前者的脱敏。两类的动态过程进行了调查：打破和打滑。结构演化，能量的变化，打破/滑动的应力进行了计算。我们发现，不同的界面过程导致不同的能源消耗方式。打破，它是由表面松弛。打滑，它是由界面摩擦。两种方法都有助于热点的形成和冲击灵敏度炸药。采用楔形装药,用临界截面厚度来表征爆轰波传播特