【摘要】：奧克托今,其學(xué)名環(huán)四亞甲基四硝銨(1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮環(huán)氧雜辛烷,分子式C4H8N8O8),英文縮寫(xiě)HMX,是目前國(guó)內(nèi)外綜合性能最好的單質(zhì)炸藥。它具有密度高、能量高、感度低等優(yōu)良特點(diǎn)。在高能混合炸藥、高能固體推進(jìn)劑和高能發(fā)射藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。HMX的結(jié)晶特性對(duì)本身的性能有重要的影響,工業(yè)中粗制的HMX的晶體缺陷含量比較多,這種缺陷的形成會(huì)導(dǎo)致HMX的品質(zhì)降低,不利于應(yīng)用。因此,通常采用溶液重結(jié)晶法對(duì)HMX改善其性質(zhì)。溶液重結(jié)晶可作為減少晶體缺陷數(shù)量的方法,從而使品質(zhì)得到大幅改善。在重結(jié)晶的過(guò)程中,成核動(dòng)力學(xué)和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)均影響晶體缺陷的形成和發(fā)展。本論文通過(guò)研究HMX在γ-丁內(nèi)酯中的成核機(jī)理和生長(zhǎng)模型進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)HMX在γ-丁內(nèi)酯中介穩(wěn)區(qū)的研究：采用激光法測(cè)量了HMX在γ-丁內(nèi)酯中的溶解度,運(yùn)用Apelblat半經(jīng)驗(yàn)方程擬合出了溶解度和溫度的關(guān)聯(lián)式。研究了初始飽和溫度、降溫速率及攪拌速率對(duì)HMX在γ-丁內(nèi)酯溶劑中結(jié)晶的介穩(wěn)區(qū)寬度的影響。結(jié)合經(jīng)典成核理論擬合得到降溫速度、攪拌速率與介穩(wěn)區(qū)寬度的關(guān)系式,并計(jì)算了相應(yīng)溫度下的均相成核級(jí)數(shù)。結(jié)果表明,介穩(wěn)區(qū)寬度隨溫度和降溫速率的升高而明顯變寬,隨攪拌速率的增加逐漸變窄。受降溫速率和攪拌速率影響的成核級(jí)數(shù)均與飽和溫度有關(guān),并隨溫度的升高逐漸變小。HMX介穩(wěn)區(qū)性質(zhì)為其結(jié)晶過(guò)程選擇合適的操作過(guò)飽和度提供了理論依據(jù)。(2)HMX在γ-丁內(nèi)酯中成核過(guò)程的研究：研究了不同過(guò)飽和度,不同初始飽和溫度下HMX在γ-丁內(nèi)酯中的成核過(guò)程,測(cè)定了不同情況下的成核誘導(dǎo)期。發(fā)現(xiàn)當(dāng)HMX溶液的過(guò)飽和度S1.35時(shí),初級(jí)均相成核在成核過(guò)程中其主導(dǎo)作用；當(dāng)S1.35時(shí),初級(jí)異相成核其主導(dǎo)作用。此外,本文根據(jù)經(jīng)典成核理論,計(jì)算了在不同條件下的HMX的成核參數(shù),如固液表面張力,以及成核速率常數(shù),討論了成核參數(shù)對(duì)成核能力的影響。(3)HMX在γ-丁內(nèi)酯中晶體生長(zhǎng)過(guò)程的研究：通過(guò)測(cè)定誘導(dǎo)期數(shù)據(jù),采用誘導(dǎo)期法,對(duì)HMX晶體在γ-丁內(nèi)酯中的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)擬合結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)HMX晶體的在γ丁內(nèi)酯中的生長(zhǎng)機(jī)理符合二維成核機(jī)制。(4)成核機(jī)理對(duì)晶體缺陷的影響：采用折光匹配光學(xué)顯微鏡(OMS)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(SEM)對(duì)不同條件得到的HMX樣品進(jìn)行缺陷表征。通過(guò)內(nèi)部缺陷表征,結(jié)合成核機(jī)理對(duì)晶體的缺陷進(jìn)行了研究。
【圖文】：

西南科技大學(xué)碩±研究生畢業(yè)論文邐第１頁(yè)逡逑論逡逑克托今簡(jiǎn)介逡逑奧克托今，，是目前國(guó)Qg外常用的猛性炸藥，全稱為環(huán)四亞甲基四硝胺（１，３，５，７－逡逑基－１，３，５，７－四氮雜環(huán)辛燒）。其英文發(fā)音為０Ｃ化ｇｅｎ，音譯為奧克托今，簡(jiǎn)稱逡逑。其分子結(jié)構(gòu)式和；維結(jié)構(gòu)圖如圖１－１所—示。ＨＭＸ樣品本身為白色顆粒狀逡逑，是黑索今（民ＤＸ）的同系物，其分子量２９６．２，分子式ＱＨｓＮｓＯｓ，元素組逡逑別為含邋Ｃ１６．３0／0，Ｈ７0／0，０４３．２％，Ｎ３７．８％。烙點(diǎn)為邋２８２°Ｃ，密度邋１．９０２？逡逑ｇ／ｃｍ３。ＨＭＸ通常有Ｇ、廬、ｙ、Ｓ四類晶型，不同晶型的ＨＭＸ在烙點(diǎn)至室逡逑度范圍內(nèi)所表現(xiàn)出的性能均有差異【口１。各種晶型ＨＭＸ的結(jié)晶特性和性能逡逑１－１、表１－２。逡逑Ｎ０截

拌子８、夾套結(jié)晶管９、計(jì)時(shí)器１０、布巧漏斗逡逑３．１．２溶解度的測(cè)定逡逑按照?qǐng)D３－１連接實(shí)驗(yàn)裝置，將激光器預(yù)熱，維持大約３０ｍｉｎ，然后稱取一定逡逑量的ＨＭＸ，量�。福梗缛軇聝�(nèi)醋加入結(jié)晶器內(nèi)，巧開(kāi)磁為攬拌器加快ＨＭＸ逡逑溶解，保持?jǐn)埌杷俾什蛔儯す饨邮掌魇緮?shù)無(wú)變化時(shí)，用滴定管開(kāi)始緩慢滴加逡逑該比例下的ｙ－了內(nèi)酷溶劑。隨著溶劑的加入，溶質(zhì)逐漸溶解，晶體的散射和衍射逡逑效應(yīng)越來(lái)越弱，透射光強(qiáng)越來(lái)越大，激光接收器的數(shù)值也越來(lái)越大，由一開(kāi)始的逡逑迅速變化，到此后變化逐漸緩慢直到最后穩(wěn)定在某一數(shù)值，表明固體已全部溶解。逡逑按照上述實(shí)驗(yàn)，得到不同溫度、不同溶劑比例下ＨＭＸ溶解度計(jì)算值見(jiàn)表３－２，逡逑溶解度隨溫度變化曲線見(jiàn)圈３－２。逡逑３N３超溶解度的測(cè)定逡逑采用激光法測(cè)巧ＨＭＸ的超溶解度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖３－１所示，先配制一定濃逡逑度的ＨＭＸ溶撤在測(cè)試n認(rèn)潞鬮攏常埃恚椋睢：愣ɡ堪杷俾剩矗埃埃潁恚椋

本文編號(hào)：2605556