HMX和HMX/HTPB PBX的晶体缺陷理论研究

摘要

建立空位和掺杂点缺陷模型,用分子动力学(MD)方法,研究晶体缺陷对β-环四亚甲基硝胺(HMX)和β-HMX/HTPB(端羟基聚丁二烯)高聚物粘结炸药(PBX)的力学性能和爆炸性能的影响.结果表明,相对于HMX"完美"晶体(1)考察缺陷晶体(2和3),以及相对于HMX完美晶体基PBX(1)考察缺陷PBX 2和PBX 3,均发现弹性系数和(拉伸、体积、剪切)模量下降,导致体系刚性减弱,延展性和韧性增强.这与在基炸药HMX晶体(1,2和3)中分别加入HTPB高聚物粘结剂形成PBX 1,PBX 2和PBX 3呈现类似的相应的变化趋势和效果.此外,研究表明,爆炸性质也依赖于体系的组成和结构.因加入的是低能高聚物,故PBX(1),PBX(2)和PBX(3)的爆热、爆速和爆压均比相应的基炸药(1,2和3)低,即晶体(1)>PBX(1),晶体(2)>PBX(2),晶体(3)>PBX(3).PBX(1),PBX(2),PBX(3)与对应基炸药(1,2,3)的爆速和爆压取相同变化次序,亦即PBX(1)>PBX(2)>PBX(3)对应于晶体(1)>晶体(2)>晶体(3).这些计算结果和规律对PBX配方设计显然具有指导作用.