基于四嗪稠环含能化合物的合成及性能研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:udbjqr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
四嗪稠环类化合物具有多环以共平面存在,且存在共轭体系,通常表现出较高的密度和较好的稳定性,由于环张力的存在而具有较高的正生成焓,从而表现出较好的爆轰性能。在四嗪稠环上引入其他基团如硝基胍类和呋咱类化合物,可以增加含能化合物的氮含量、能量密度和爆速,提高稳定性。本文尝试将硝基胍、呋咱环与四嗪稠环以亚氨基相连接,合成新型稠环类含能化合物,并进行合成条件的优化,对产物进行结构表征,并测定含能化合物的性能。本论文以3,6-双(3,5-二甲基吡唑)-s-四嗪(BT)为原料,经水合肼亲核取代反应,溴化氰/盐酸环化,生成四嗪稠环类化合物3-氨基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4-三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪。在碱性条件下,将硝基胍引入四嗪稠环类化合物。对产物进行表征,通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、高效质谱、红外光谱等对产物进行波谱分析,并探索出最佳反应条件为25℃下,向DMF中加入Na H,按照n(Na H):n(硝基胍)=10:7投料,磁力搅拌30 min,再加入AHTZ,按照n(硝基胍):n(AHTZ)=2:1投料,保持25℃反应1 h。本论文探索将3,4-二氨基呋咱引入四嗪稠环类化合物,生成新型呋咱-四嗪稠环类化合物,以提高化合物稳定性和性能。通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、高效质谱、红外光谱等对产物进行波谱分析,并通过X射线衍射对产物进一步确认与研究。进行反应的条件优化,探索其最优合成条件为在25℃下,向DMF中加入Na H,按照n(Na H):n(DAF)=2:1投料,磁力搅拌25 min,再加入AHTZ,按照n(DAF):n(AHTZ)=2:1投料,保持25℃反应1 h。本论文将新型呋咱-四嗪稠环化合物通过纯硝酸硝化引入硝基,并制成不同的离子盐,提高含能化合物的性能。对产物进行波谱表征及X射线衍射表征研究,并进行产物密度的测算、感度性能测定、生成焓(HOF)、爆速(D)和爆压(P)的计算。得到一系列离子盐都具有很高的氮含量,在49.3%到61.2%之间,高于RDX(37.8%)和HMX(37.8%)。他们的生成焓在415.2到1295.3 k J·mol-1,均高于RDX(70.3 k J·mol-1)和HMX(70.4 k J·mol-1),这些含能化合物的爆速在7775到9368 m·s-1之间,爆压在22.7到37.6 Gpa之间。其中二肼盐和二羟胺盐具有相对最高的爆速,为9368和9366 m·s-1,优于常见的含能材料RDX(8795 m·s-1)和HMX(9144 m·s-1)。
其他文献
航空航天、国防军事工业、空间环境等领域对特殊工况下服役的高性能固体润滑涂层提出了更高要求。针对宽温域的减摩耐磨问题,本文选择钽(Ta)作为高温防护涂层材料,通过软金属Cu/Ag掺杂调控其相结构并改善润滑性,采用磁控溅射技术共沉积Ta-Cu、Ta-Ag涂层,调节Cu、Ag靶材溅射功率改变合金元素掺量,测试其力学性能和不同温度下的摩擦学性能。在Ta-Cu体系中,当Cu含量达到5.5 wt.%时,涂层发
针对球扁药燃烧减面性严重及尺寸一致性难以控制等问题,本文设计了两种小尺寸的四孔发射药,直角四孔发射药和圆角四孔发射药,建立了四孔发射药的燃烧数学模型,通过燃烧形状函数和气体生成猛度的推导及模拟计算,对四孔发射药的理论燃烧性能进行对比分析,为四孔发射药的制备提供理论基础;然后溶剂法制备出不同工艺条件的发射药,采用显微镜观察发射药药孔分布、内外弧厚、药孔大小等成型情况,使用计算机软件工具对成型尺寸进行
金属氢化物作为混合炸药的添加组分是现在含能材料领域的研究热点之一,因此对金属氢化物与含能材料之间安全性的研究也成为研究重点。本文选取Mg(BH4)2作为金属氢化物类添加组分,分别将Mg(BH4)2加入钝化RDX、钝化RDX/Al、钝化RDX/Al/AP混合炸药中,使用差示扫描量热实验(DSC)、绝热加速量热实验(ARC)和真空安定性实验(VST)三种实验方法作为研究手段,对Mg(BH4)2对几种R
唑类化合物中拥有大量的C-N、C=N、N-N和N=N键,而且有很高的正生成焓和密度,这也成为了设计合成新型高能量密度材料的主体结构单元。然而,含能材料的能量与感度存在本质的矛盾,能量越高,则感度越高。近年来,追求具有高能量、低感度、良好热稳定性的新型唑类含能化合物,研究学者们已经投入了大量的工作。本论文以吡唑和1,2,4-三唑为含能骨架,合成出多个高能低感化合物,对其结构和性能进行了研究,并对部分
电子束熔丝增材技术是以电子束流为热源,焊丝作为添加材料,实现三维实体快速自由成形制造的技术。本课题实验主要结合天然贝壳材料的高强韧、高抗冲击的独特微观结构特征,探究“砖-泥”高抗冲击结构件及其制造技术,研究TC4和TA2两种不同材料混合界面的组织特性,探究简单以及复杂交织结构的力学性能,以及结构要素对力学性能的影响,对于轻质一体化、高抗冲击的仿生“贝壳”结构设计方法及其制造工艺研究有着重要意义。首
透明质酸(hyauronic acid,HA),又称玻尿酸(Hyaluronan),由于其优异的保水性、润滑性,粘弹性、优良的生物相容性及非抗原性,被广泛应用于食品,化妆品,医疗用品等多个领域,具有广阔的市场前景。传统的HA提取主要通过鸡冠提取,原料来源有限且产量低,提取的透明质酸常混有杂蛋白及其他多糖,提纯困难,不适合大规模生产。目前HA生产的常规方法为微生物发酵生产,常用微生物包括兽疫链球菌、
本文主要分为两个部分.在§2中,我们研究半直线上具有转移条件的周期势的反谱问题.我们首先利用间断点处的转移条件得到该问题的Weyl函数,从而得到该问题连续谱和特征值分布情况,该问题的特征值在Weyl函数分母的零点{vn}n=0∞,{ηn}n∞=-∞。取到.然后我们给出了{vn}n=0∞,{ηn}n∞=-∞的渐近估计,并利用留数定理给出了{vn}n=0∞,{ηn}n∞=-∞所满足的迹公式.由于{ηn
硝化棉基微孔球形药广泛应用于发射药与推进剂配方中,孔结构是影响其燃烧性能与力学性能的重要因素。本文以双乳液工艺方法为基础,借鉴普通高分子材料多孔化研究中孔结构调控方法,研究了辅助溶剂和氧化剂对球形药孔结构的影响,并研究了含氧化剂的球形药的热分解特性。具体的研究内容及结果包括以下几个部分:以硝化棉(NC)为原料,经过物料溶解、乳化发泡、分散成球、溶剂驱除等步骤制备硝化棉基微孔球形药,研究总结了溶剂特
1984年,O.Hald首先考虑了带一个跳跃间断点的Sturm-Liouville半逆问题,指出一组谱和一半势函数可以确定所有势函数以及跳跃信息.此类带间断点的问题不仅在理论上有重要的意义,在很多工程应用也有重要的作用.比如,在地球结构测量的时候,可以通过一组谱来确定地幔的密度以及地幔与地壳的接触面位置;在测量一个密度函数具有一个跳跃点的球体的结构时,一组谱可以确定这个跳跃点的信息,等等.图上的S
为了研究微孔含能材料的挤出发泡工艺,本文以超临界二氧化碳(SC-CO2)作为发泡剂,醋酸纤维素(CA)作为硝化棉(NC)代料,在单螺杆挤出机中制备了微孔含能材料,并通过大量实验探究了工艺条件对微孔结构的影响规律;通过狭缝流变仪对发泡条件下含能材料的流动性能进行了研究;最后基于POLYFLOW软件模拟了含能材料在挤出口模中的泡孔长大过程和压力分布情况。本文的研究结果对微孔含能材料,尤其是高燃速发射药