号晚开会暑期学校课程

含能-含能共晶

——获得低感高能炸药的新途径张朝阳中国工程物理研究院化工材料研究所材料化学研究室E-mail:报告提纲引子：低感高能炸药与含能-含能共晶（EECC）低感高能EECC的结构与组成低感高能EECC的分子策略结论与展望致谢１引言现代炸药的演变

关键词：缓慢原因：自身的危险性、能量-安全性的本质矛盾

炸药研发的一种趋势

低感高能（LSHE）

含能共晶[含能-含能共晶（EECC）]

新兴的高能炸药（HE）制备技术(50cm,8.5km/s)CaoX.,WenY.,XiangB.,LongX.,andZhangC.J.Mol.Mod.2012,18,2471低感高能炸药（LSHE）改造HE为LSHE的途径?含能-含能共晶:新的HE改造方式出现了！CL-20/TNT共晶H50(ε-CL-20)=47cmH50(TNT/CL-20coc.)=99cmO.BoltonandAdamJ.MatzgerAngew.Chem.Int.Ed.2011,50,8960CL-20/HMX共晶O.Bolton,L.Simke,P.Pagoria,andA.MatzgerCrystGrowthDes.2012,12,4311-4314.

问题？？？

HE，特别是LSHE，数量如此之少，怎么发展？

ECC似乎给我们带来了希望。面对ECC,特别是EECC，我们怎么去理解？如：（1）形成EECC的条件是什么？有没有简单的判据？（2）安全性变化的本质是什么？（3）如何预报EECC的安全性？（4）满足LSHE要求的EECC的结构与组成应满足什么条件？能不能得到LSHE的EECC?2低感高能EECC的组成与结构

ECC的能量与安全性预估——低感高能的EECC的组成要求低感炸药晶体中的分子堆积模式TATB和石墨的降感机制三明治结构的TATB/石墨复合物分子间摩擦力小结ECC的能量与安全性预估——低感高能的EECC的组成要求ZhangC.,CaoY.,LiH.,etal.CrystEngComm,

2013,15,4003.ECC的能量与安全性预估——低感高能的EECC的组成要求ZhangC.,CaoY.,LiH.,etal.CrystEngComm,

2013,15,4003.ECC的能量与安全性预估——低感高能的EECC的组成要求ZhangC.,CaoY.,LiH.,etal.CrystEngComm,

2013,15,4003.ECC的能量与安全性预估——低感高能的EECC的组成要求ZhangC.,CaoY.,LiH.,etal.CrystEngComm,

2013,15,4003.ECC的能量与安全性预估——低感高能的EECC的组成要求ZhangC.,CaoY.,LiH.,etal.CrystEngComm,

2013,15,4003.低感炸药晶体中的分子堆积模式TATBLLM-105FOX-7NTOZhangC.,WangX.,andHuangH.J.Am.Chem.Soc.2008,130,8359低感炸药晶体中的分子堆积模式π-stackedinteractionsinexplosivecrystals:buffersagainstexternalmechanicalstimuliZhangC.,WangX.,andHuangH.J.Am.Chem.Soc.2008,130,8359ZhangC.J.Phys.Chem.B2007,111,6208ZhangC.J.Phys.Chem.B2007,111,14925TATB和石墨的降感机制ZhangC.J.Phys.Chem.B2007,111,6208ZhangC.J.Phys.Chem.B2007,111,14925TATB和石墨的降感机制ZhangC.J.Phys.Chem.C2010,114,5078石蜡的降感机制ZhangC.,CaoX.,andXiangB.J.Phys.Chem.C2010,114,22684三明治结构的

TATB/石墨复合物ZhangC.,XueX.;CaoY.,etal.CrystEngComm,

Accepted.ZhangC.,XueX.;CaoY.,etal.CrystEngComm,

Accepted.不

同

炸

药

的

分

子

间

摩

擦

符小结满足LSHE条件的EECC的密度应大于1.78g/cm3,氧平衡应在-100~-50%之间；低感度的炸药常常具有近平面的分子堆积结构,低感度炸药常常具有较小的分子间摩擦力；共晶只是改变了分子的堆积方式，很少改变分子本身，因此，满足LSHE的EECC应该具有上述类似的结构特点3低感高能EECC的分子策略设计依据：（准）平行π-π堆积炸药+最猛的炸药(如CL-20和HMX)热力学条件与动力学考虑一个例子:CL-20/DAAF共晶设计依据ZhangC.,CaoY.,LiH.,etal.CrystEngComm,

2013,15,4003.按组成确定的密度和氧平衡ZhangC.,CaoY.,LiH.,etal.CrystEngComm,

2013,15,4003.(准)平行π-π堆积的炸药TATBDAAzFFOX-7DAAF(准)平行π-π堆积的炸药TATB(准)平行π-π堆积的炸药DAAzF(准)平行π-π堆积的炸药DAAF(准)平行π-π堆积的炸药FOX-7热力学与动力学的考虑晶格能的增加，但是晶格能计算面临世界性的难题动力学，人们在炸药结晶动力学上的研究较少有没有简单或半经验的方法判定EECC是否能够形成？例子:CL-20/DAAF共晶设计+ZhangC.,privatedata4结论与展望

EECC与单组分炸药晶体的区别在于使不同的炸药分子有序堆积，因此也改变了原有的分子堆积模式，但分子本身变化不大，这有可能得到满足LSHE条件的EECC，研究EECC形成的热力学和动力学还有许多的问题要解决，

ECC是得到新型炸药的有效方法，可大大拓展炸药的数量和性能4结论与展望“Nothinginlifeistobefeared.Itisonlytobeunderstood.”--MarieCurieMarieCuriewasapioneerinthefieldofradioactivity,awardedNobelPrizesinPhysics

andinChemistry.

KnowledgefromanexplosivemoleculeAcknowledgementProfsLiHongzhen(李洪珍)andXuRuijuan(徐瑞娟),Dr.YangZongwei（杨宗伟）,andMr.XuJinjiang（徐金江）GroupmembersTheScience