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3,4-双(1H-5-四唑基)呋咱多晶型的结构、材料性质及红外光谱理论研究
摘要： 基于密度泛函理论（DFT）计算，对3,4-双(1H-5-四唑基)呋咱(H2BTF)构象异构体的结构、密度及生成热进行了理论研究。在M06-2X/6–311+G(d,p)理论水平上预测了H2BTF存在两种稳定的平面构象异构体（面对面型和背靠背型）以及一种稳定的轻微扭曲构象异构体（背对背型）。计算表明面对面型构象是势能面上最稳定的构象异构体，未发现稳定的平面或倾斜式面对面构象。结合维也纳从头算模拟包(VASP)与分子动力学模拟，探究了稳定晶型及其构象异构体的密度，其中具有P21对称性的面对面构象（2.01 g/cm3）和具有Pna21对称性的背对背构象（2.05 g/cm3）展现出高密度特性。相同DFT水平下计算的生成热同样较高。通过EXPLO5程序计算显示，这些多晶型的爆压与爆速远超多种先进高能密度材料，表明这些构象异构体可作为具有优异爆轰性能的新型炸药。红外光谱可有效区分这些高密度多晶型。本研究提示值得探索能否培育出更高密度的H2BTF多晶型。
关键词： 3,4-双(1H-5-四唑基)呋咱,爆轰性能,高能密度材料,生成热,密度
更新于2025-09-23 23:55:16
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高保真激光诱导含能材料空气冲击波
摘要： 近期对能量材料激光诱导空气冲击（LASEM）技术实施的关注，促使研究人员采用超高速成像诊断技术，以获取确定目标高能炸药特征激光诱导冲击速度（y轴截距）所需的早期（亚微秒级）冲击波半径-时间数据。研究采集了与文献报道相似的高能炸药纳秒脉冲激光烧蚀样品的超高速聚焦阴影图像，拍摄帧间隔为50-750纳秒，曝光时间为5纳秒?；竦玫某寤鞑ò刖?时间数据可高精度评估激光等离子体脉冲特征半径处产生的冲击波速度。八种不同高能炸药的测试结果表明：在表征的大部分时间域（0-12微秒）内，烧蚀炸药材料产生的早期能量贡献及相应激光诱导冲击速度曲线在各炸药间均无显著差异。
关键词： 激光诱导冲击波、冲击物理学、含能材料表征、爆轰性能、激光诱导等离子体
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过改变分子钙钛矿高能材料中的A位阳离子来优化氧平衡
摘要： 我们报道了两种新型分子钙钛矿高能材料：(H2pz)[Na(ClO4)3]（PAP-1）和(H2dabco-O)[K(ClO4)3]（DAP-O2），其中H2pz2+（哌嗪-1,4-二阳离子）和H2dabco-O2+（1-羟基-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二阳离子）分别作为A位燃料阳离子。与它们的H2dabco2+类似物(H2dabco)[M(ClO4)3]（M=Na+对应DAP-1，K+对应DAP-2）相比，PAP-1和DAP-O2通过两种策略改变A位阳离子实现了氧平衡优化：即采用H2pz2+形成PAP-1来"修剪"H2dabco2+的C和H原子，以及通过引入H2dabco-O2+形成DAP-O2为H2dabco2+添加一个O原子。DFT计算和K-J方程表明，PAP-1中较小的H2pz2+阳离子使氧平衡从-22.0%显著优化至-3.9%，晶体密度从2.02提升至2.07 g cm-3，从而获得更优的爆轰性能；而DAP-O2中较大的H2dabco-O2+阳离子虽使氧平衡从-21.3%略微改善至-17.1%，但晶体密度从2.04降至1.98 g cm-3，导致其爆轰性能较DAP-2有所下降。本研究展示了如何合理选择钙钛矿结构中的A位阳离子来调控分子钙钛矿高能材料的性能，为设计更先进的实用化含能材料提供了重要线索。
关键词： 高能材料、氧平衡、分子钙钛矿、爆轰性能、A位阳离子
更新于2025-09-04 15:30:14