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| 1 | 高能低感熔铸炸药液相载体3,3’-联(1,2,4-噁二唑)-5,5’-二甲硝酸酯的合成及性能显示文摘以二氨基乙二肟与乙酰氧基乙酰氯为原料,经环化、水解、硝化合成了新型熔铸炸药液相载体3,3′-联(1,2,4-噁二唑)-5,5′-二甲硝酸酯(BODN),总收率为54%,并采用红外光谱、核磁共振、元素分析等进行了结构表征;优化了水解与硝化反应条件;基于分离、鉴定反应副产物的实验结果,探讨了BODN环化反应机理;利用DSC法研究了BODN与RDX、HMX、CL-20的相容性;采用EXPLO5软件预估了RDX、HMX、CL-20为固相的BODN基熔铸炸药的爆轰参数。结果表明,水解反应较优条件为:以碳酸钾为水解试剂在甲醇中回流,其中,3,3′-联(1,2,4-噁二唑)-5,5′-二甲醇乙酸酯和碳酸钾的摩尔比为10∶1,反应2h;硝化反应较优体系为98%发烟硝酸/醋酐体系,其中,98%发烟硝酸、醋酐体系及3,3′-联(1,2,4-噁二唑)-5,5′-二甲醇的摩尔比为10∶5∶1,反应10h;BODN分解峰温203.2℃,与RDX、HMX和CL-20均可良好相容;BODN/CL-20(质量比7∶3)理论爆速达8595m/s,较TNT/CL-20爆速提高约900m/s。 | 薛琪 毕福强 周彦水 吴敏杰 霍欢 张家荣 罗义芬 翟连杰 张生勇 王伯周 | 2019 | 火炸药学报2019，42，3： | 9 |
| 2 | 基于深度学习的含能材料生成焓预测方法显示文摘为了加快新型含能材料研发的进度,减少因大量实验而带来的时间和资源的消耗问题,基于材料基因工程理论提出一种含能材料生成焓的预测方法。首先将搜集到的代表含能材料分子结构的原子坐标数据转换成表示分子内笛卡尔坐标系的库仑矩阵,以消除含能材料分子结构因平移、旋转、交换索引顺序等操作对生成焓预测造成的影响;然后,根据提出的基于Attention机制的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和双向长短期记忆网络(Bi-directional Long Short-term Memory Network,Bi-LSTM)的融合模型对含能材料的生成焓进行预测。这样,既可以有效提取数据的特征,又能充分考虑数据间的相关性,同时还能够突出重要特征对预测结果的影响。对比实验结果表明,提出的基于深度学习的方法在生成焓的预测上拥有最低的实验误差,其平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)、平均绝对百分误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)、均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和均方根对数误差(Root Mean Squared Logarithmic Error,RMSLE)分别为0.0374、1.32%、0.0541和0.028,实现了“结构—性能”的预测目标,为含能材料生成焓的预测提供了一种新方法。 | 徐雅斌 孙胜杰 武装 | 2021 | 含能材料2021，29，1： | 3 |
| 3 | 面向高通量含能分子设计筛选的三种生成焓计算方法评估显示文摘高通量含能分子设计需要兼顾准确性与效率的性能预测方法。结合原子化方案,对常见的3种不同水平的理论方法(半经验PM6方法、密度泛函理论方法 B3LYP/6-31G(d,p)和高精度的完全基组CBS-4M方法)用于高通量含能分子设计筛选的生成焓(HOF)计算适宜性进行了评估。计算并比较了20种含能分子的固相HOF,发现不同理论水平预测结果存在较大差异;而基于10种常见含能分子的不同水平下的HOF,实验密度和Kamlet-Jacobs(K-J)、Becker-Kistiakowsky-Wilson(BKW)与Virial-Wu(VLW)3种模型预测的爆轰性能差别不大。其中B3LYP方法具有最佳适宜性,具有较高的计算效率且爆轰性能预测结果同CBS方法接近,如基于BKW模型计算的爆速和爆压的平均相对偏差仅为0.4%和1.2%。而低精度的PM6方法和高耗时的CBS方法难以满足兼顾高通量含能分子设计筛选中的精度和效率的要求。这表明,在高通量的含能分子设计筛选中,可考虑中等精度的方法进行快速的HOF预测。 | 保福成 彭汝芳 张朝阳 | 2022 | 含能材料2022，30，7： | 1 |
| 4 | 联环丁烷及其甲基衍生物的设计和性质模拟显示文摘为获得高能量密度液体推进剂燃料,提升运载火箭的有效载荷,设计了20种不同甲基取代的联环丁烷衍生物,理论计算研究了联环丁烷及其甲基衍生物结构对性能的影响规律。研究结果表明:随甲基取代基数量的增多,联环丁烷衍生物的生成焓和比冲均呈现减小的趋势;当取代基为对位取代时其分子稳定性最好,生成焓和比冲值较大,而邻位状态取代时联环丁烷衍生物的生成焓和比冲值相对较低;在设计的化合物中,联环丁烷是比冲最高的物质,当联环丁烷与液氧的混合比为28.5∶71.5,0.1 MPa环境压力下,比冲可达304.52 s,燃烧产物主要组成为CO(34.64%)、CO_(2)(13.89%)、H_(2)O(29.54%)。联环丁烷衍生物的综合性能优于火箭煤油,具有作为高能推进剂的潜力,本研究为高能燃料的设计提供了理论支撑。 | 王清晨 夏洋峰 刘龙 张延强 陈磊 杨文芳 | 2021 | 含能材料2021，29，7： | 1 |
| 5 | [口恶]四嗪的超高能量性能研究显示文摘1,2,3,5-四嗪环密度为1.60g/cm^(3),爆速为9.13km/s,爆压为34.36GPa,具有超高能量性能。以1,2,3,5-四嗪的两种同分异构体为主要骨架引入硝氨基、三硝甲基和氟偕二硝甲基等含能基团,设计了新型四嗪含能化合物。采用密度泛函理论B3PW91/6-31G(d,p)基组,优化化合物的几何结构,计算化合物的密度、生成焓、爆速、爆压和撞击感度等相关性能参数。计算结果表明,所有化合物的密度均在1.62~2.03g/cm^(3),爆速均在9.13~10.60km/s,爆压均在34.23G~48.26GPa;化合物的热稳定性较好,大部分化合物键解离能大于230kJ/mol。其中,含有偕氟二硝甲基的化合物表现出优异的综合性能,两种化合物的密度均在1.93g/cm^(3)以上,爆速均在9.89km/s以上,爆压均达到45.26GPa。 | 王媛媛 荆苏明 李聪 朱锦 邓佳豪 苗舒月 | 2024 | 化工新型材料2024，52，1： | 0 |
| 6 | 爆热弹中产物组分演化的计算研究显示文摘为了研究炸药爆轰产物的演化规律,建立了产物自由膨胀模型和等体积放热模型,基于自编热化学程序(DLCHEQ)和多种经验方法,计算了标准爆热弹实验中PETN、RDX、HMX和TNT 4种炸药产物从CJ点到常温点的组分和热力学状态演化过程。结果表明,基于DLCHEQ计算的3个重要物理量(CJ状态、准静压和爆热值)都与实验值吻合很好,远小于其他方法的计算误差,验证了DLCHEQ的可靠性。CJ点后产物组分间发生了显著的化学反应。计算揭示了外界条件对产物组分间反应的影响规律:敞开空间爆炸时产物发生吸热且大量生成气体的反应;封闭空间爆炸时产物发生放热且大量消耗气体的反应。计算还预言了4种炸药可能存在独特的组分对称现象:CJ点爆轰产物主要组分和低温点(300~400 K)基本一致。 | 王中友 李星翰 甘云丹 施逸蕾 刘福生 仲凯 苏健军 | 2022 | 火炸药学报2022，45，2： | 0 |
| 7 | 含能材料摩擦感度的影响因素及理论预测显示文摘综述了不同影响因素,包括内部影响因素(物理和化学性质、分子组成和电子结构、热解参数以及其他)和外部影响因素(添加剂和配比、包覆和共晶)对含能材料摩擦感度影响的研究进展,推测了可能影响含能材料摩擦感度更为重要的因素,比如表面能和过剩能量等;总结了目前已有的含能材料摩擦感度的预测模型,对比分析了不同含能材料摩擦感度预测模型的优缺点;提出了关于含能材料摩擦感度的研究方向,即建立具有普遍性的含能材料摩擦感度预测模型。因此,具有普遍性的摩擦感度理论模型结合精确的摩擦感度实验数值,才能更好地促进含能材料摩擦感度研究的发展。附参考文献99篇。 | 黎红艳 白志鑫 刘福生 刘其军 | 2023 | 火炸药学报2023，46，10： | 0 |
| 8 | ReaxFF力场方法及其在含能材料中应用的研究进展显示文摘从ReaxFF分子动力学在含能材料领域的研究出发,聚焦于研究ReaxFF力场的构成和发展、力场优化方法和应用等方面。在力场开发方法方面,对局域优化方法和全局优化方法进行了重点介绍,其中多目标进化策略、增强的粒子群优化算法和基于神经网络等开发策略均有所涵盖。ReaxFF力场在含能材料模拟中的应用主要集中于探索微观结构反应性、动态演化、初始化学分解路径以及中间和稳定产物分布。根据外部条件不同而分为加热和加压、冲击加载、激光和电场等应用场景。研究主体涉及单质/共混/共晶炸药、含有缺陷炸药以及金属复合炸药。最后,针对ReaxFF的准确性和迁移性进行了展望,认为在人工智能框架下的ReaxFF反应力场训练可以大幅提高其在复杂反应中的准确性。在连续体仿真模型中,若将其局域反应度等关键指标的唯象规律替换为基于ReaxFF的反应规律,将是实现一个包含力学和化学动力学响应耦合的多尺度全流程仿真计算的重要途径。附参考文献134篇。 | 宋亮 梅争 张天成 周素芹 居学海 | 2023 | 火炸药学报2023，46，6： | 0 |
| 9 | 基于噁三唑设计潜在高能量密度化合物显示文摘以1,2,3,4-噁三唑和1,2,3,5-噁三唑为框架,引入硝基、硝氨基、三硝基甲基等含能基团,设计了A、B两组噁三唑类含能化合物,以三唑设计C组对照组化合物进行对比;采用密度泛函方法B3PW91/6-31G(d,p)基组,优化了化合物的几何结构,计算了化合物的密度、生成焓、氧平衡、爆速、爆压和感度等相关性能参数。计算结果表明,噁三唑类化合物的爆轰性能优良,密度、爆速、爆压等均超过三唑类含能化合物,有6种化合物的密度在1.90g/cm^(3)以上,爆速在9.0km/s以上,爆压在40GPa以上;基团—CNF_(2)(NO_(2))_(2)、—CF(NO_(2))_(2)、—C(NO_(2))_(3)对密度、爆速和爆压贡献大,以噁三唑为框架加以—CNF_(2)(NO_(2))_(2)、—CF(NO_(2))_(2)、—C(NO_(2))_(3)构建的化合物均达到了高能量密度化合物的要求,有望成为性能优良的高能量密度化合物。 | 朱锦 荆苏明 李聪 王媛媛 苗舒月 邓佳豪 | 2023 | 火炸药学报2023，46，3： | 0 |
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