温度和压力对TATB基含能材料结构与性能的影响

作     者：邵晶 李晨亮 吕珂臻 樊星 冯立羊 吕晓龙 

作者机构：哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院 中国工程物理研究院化工材料研究所 哈尔滨工程大学智能科学与工程学院 

出 版 物：《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)

年 卷 期：2025年

页      面：97-108页

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(12172097) 国家基础研究基金(JCKY2021212B002) 黑龙江省科技厅科研项目(LH2021A006) 

主　　题：高聚物粘结炸药 分子动力学 温度 压力 力学性能 

摘      要：采用分子动力学方法研究了1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)(100)晶面和端羟基聚丁二烯(HTPB)聚合物分子链构建的高聚物粘结炸药(PBX)体系在不同温度(245 K,295 K,345 K,395 K和445 K)和不同压力(1 GPa,3 GPa,6 GPa,9 GPa和12 GPa)下的结构与性能.通过计算结合能、内聚能密度、引发键键长、径向分布函数和力学性能,分别探讨了温度和压力对TATB基PBX体系结构及相关性能的影响.结果表明,温度和压力分别在245 K和1 GPa时,PBX体系的稳定性最好,分子间相互作用最强;随着压力的升高PBX体系的稳定性逐渐下降,相互作用减弱,达到12 GPa时体系失稳.温度在245 K时,体系具有最好的刚性、断裂强度和屈服强度;压力的提高能够明显改善PBX体系的刚度和延展性.基于柯西压和泊松比数据的分析,表明PBX体系在不同温度和压力下均具有较好的延展性和可塑性.