溶剂晶面吸附结合能对超细HMX性能的影响

摘要

为了探究溶剂对HMX重结晶过程的影响并分析其反应机理,以水为非溶剂、碳酸丙烯酯(PC)及二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,采用喷射重结晶细化装置制备不同形貌的亚微米HMX;采用分子动力学(MD)模拟对不同形貌HMX的形成机理进行分析;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(P-XRD)、差式扫描量热法(DSC)对制备的亚微米HMX进行表征和热分析,并测试了其撞击感度.结果 表明,PC溶剂与HMX晶面的吸附结合能远小于DMSO/HMX体系;以PC为溶剂,采用喷射重结晶细化后的HMX呈类蜂巢状,以DMSO为溶剂细化后的HMX颗粒呈球形或短棒状,溶剂晶面结合能与晶面生长速率成负相关,不同溶剂与晶面结合能的差异引起晶体生长形态的变化;与原料HMX相比,以PC和DMSO为溶剂制备的超细HMX表观活化能分别降低31.26 kJ/mol和55.73 kJ/mol,指前因子均大幅度减小;特性落高由原来的35.65 cm分别提高至70.50 cm和62.83 cm,撞击感度均明显降低,表明安全性能明显提高.