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化工新型材料  2018, Vol. 46 Issue (11): 84-87    
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CL-20/DNDAP共晶含能材料的晶体结构与性能研究
段秉蕙, 刘宁, 舒远杰*, 廉鹏, 卢先明, 莫洪昌
西安近代化学研究所,西安710065
Crystal structure and performance of CL-20/DNDAP cocrystal energetic material
Duan Binghui, Liu Ning, Shu Yuanjie, Lian Peng, Lu Xianming, Mo Hongchang
Xi'an Modern Chemistry Research Institute,Xi'an 710065)
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摘要 以乙酸甲酯为溶剂,采用溶剂挥发法制得六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/2,4-二硝基-2,4-二氮杂戊烷(DNDAP)共晶含能材料。利用扫描电子显微镜和单晶X射线衍射仪对其形貌和结构进行表征,采用差示扫描量热法测试其热性能,并研究了该材料的机械感度和爆轰性能。结果表明,CL-20/DNDAP晶体属于单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a=1.3022(2)nm,b=2.2619(4)nm,c=1.2962(2)nm,α=90°,β=104.648(3)°,γ=90°(a,b,c均为晶胞长度;α,β,γ均为空间角)。CL-20/DNDAP共晶含能材料在210~260℃集中放热分解,熔点明显高于DNDAP;共晶含能材料特性落高值为33.1cm,摩擦感度为48%,摩擦感度较CL-20大幅降低;应用Kamlet-Jacobs方程预测得到共晶含能材料的理论爆速为8870m/s,理论爆压为36.40GPa,具有较高的能量。
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段秉蕙
刘宁
舒远杰
廉鹏
卢先明
莫洪昌
关键词:  CL-20/DNDAP共晶含能材料  制备  晶体结构  性能    
Abstract: The cocrystal of 2,4,6,8,10,12-hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20) and 2,4-dinitro-2,4-diazapentane (DNDAP) was prepared through slow evaporation method.The morphology of cocrystal was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and its structure was determined by single crystal X-ray diffraction.The thermal decomposition behavior,sensitivity and calculated detonation properties of CL-20/DNDAP were also investigated.Results showed that the crystal was monoclinic,space group P2/1c with crystal parameters of a=1.3022(2)nm,b=2.2619(4)nm,c=1.2962(2)nm,α=90°,β=104.648(3)°,γ=90°.DSC analysis showed that the exothermic decomposition of CL-20/DNDAP occured in the temperature range of 210~260℃ and the melting point of CL-20/DNDAP was higher than that of DNDAP.Results revealed that the mechanical sensitivity of cocrystal decreased obviously compared to that of CL-20 with H50=33.1 cm and P=48%.Furthermore,the detonation velocity and pressure of cocrystal were also calculated to be 8870m/s and 36.40GPa by Kamlet-Jacobs equation,respectively.It proved that CL-20/DNDAP cocrystal had a good detonation performance.
Key words:  CL-20/DNDAP cocrystal energetic material    preparation    crystal structure    performance
收稿日期:  2018-03-23                出版日期:  2018-11-20      发布日期:  2018-12-04      期的出版日期:  2018-11-20
基金资助: 国家自然科学青年基金资助(21703168)
通讯作者:  舒远杰(1969-),男,研究员,从事含能材料合成、热分解、性能研究及理论计算。   
作者简介:  段秉蕙(1994-),女,硕士研究生,主要研究方向为含能材料的设计与合成。
引用本文:    
段秉蕙, 刘宁, 舒远杰, 廉鹏, 卢先明, 莫洪昌. CL-20/DNDAP共晶含能材料的晶体结构与性能研究[J]. 化工新型材料, 2018, 46(11): 84-87.
Duan Binghui, Liu Ning, Shu Yuanjie, Lian Peng, Lu Xianming, Mo Hongchang. Crystal structure and performance of CL-20/DNDAP cocrystal energetic material. New Chemical Materials, 2018, 46(11): 84-87.
链接本文:  
http://www.hgxx.org/CN/  或          http://www.hgxx.org/CN/Y2018/V46/I11/84
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