刘强强 作品数:11 被引量:16 H指数:2 供职机构: 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国防基础科研计划 更多>> 相关领域: 理学 化学工程 兵器科学与技术 环境科学与工程 更多>>
三聚氰酸为基的二氨基胍盐的合成及热分解 被引量:1 2017年 富氮含能离子盐是近些年来含能材料研究的热点,文中以三聚氰酸(CA)、Na OH和二氨基胍盐酸盐(DAGHCl)为原料,通过两步反应,室温下合成得到目标离子盐—4,6-二酮-3,5-二氢-[1,3,5]三嗪-2-氧-二氨基胍盐,收率89%。采用X-射线单晶衍射、红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)以及元素分析等对产物进行了结构表征。利用差示扫描量热分析(DSC)和热重-红外联用技术(TG-FTIR)研究了目标物的热性能、非等温分解反应动力学和热分解过程;利用Kissinger方法和Ozawa方法计算其热分解活化能。结果表明:该离子盐具有良好的热稳定性(Tdec=532.5 K,10 K/min),其热分解产物主要为NH3,氮氧化物,CO等;计算得其活化能与CL-20相近,高于RDX。采用BAM落锤撞击感度仪对样品进行撞击感度(IS)测试,IS>60 J;利用Gaussian09对目标物进行了优化,并通过Kamlet-Jacobs经验公式计算其爆轰参数,爆速为7795 m/s,爆压为26.04 GPa。 刘强强 金波 彭汝芳 尚宇 张青春 楚士晋关键词:三聚氰酸 单晶结构 热分解 5,5'-联四唑-1,1'-二氧-1,2,4-三氮唑含能离子盐的合成、表征及热行为 被引量:1 2016年 以5,5'-联四唑^(-1),1'-二羟基二水合物(BTO)、1,2,4-三氮唑为原料合成了一种新的5,5'-联四唑^(-1),1'-二氧^(-1),2,4-三氮唑(T2BTO)含能离子盐。采用X-射线单晶衍射、FT-IR、1H NMR、13C NMR和元素分析表征了其结构。采用差示扫描量热法(DSC)和热重-微分热重(TG-DTG)研究了其热行为。用Kissinger法和Ozawa法分别计算了其热分解动力学参数(活化能Ea、EO、指前因子A)。采用WL^(-1)型撞击感度测试仪测定了其特性落高H50。用Kamlet-Jacobs经验公式计算了其爆速(D)和爆压(p)。结果表明,该晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶体学参数为a=15.2410(12),b=10.5185(8),c=7.7546(7),V=1221.26(18)~3,D_c=1.688g·cm^(-3),Z=8。在10 K·min^(-1)的DSC曲线上,其分解峰值温度为519.9 K,TG曲线上只存在一个失重阶段,该阶段位于453.2~523.2 K,失重为90.8%,显示其有较好的热稳定性。E_K=144.39 k J·mol^(-1),E_O=145.52 k J·mol^(-1),ln(A/s^(-1))=32.99,H50>61.0 cm,D=7579 m·s^(-1),p=24.49 GPa。 尚宇 金波 刘强强 彭汝芳 赵凤起 赵钧 张青春 楚士晋关键词:1,2,4-三氮唑 单晶结构 热行为 富勒烯乙二胺铅盐的制备及研究 被引量:6 2013年 以富勒烯和乙二胺为原料合成富勒烯乙二胺,富勒烯乙二胺再与硝酸铅反应得到富勒烯乙二胺铅盐。通过单因素方法探讨了反应物物料比、反应温度以及反应时间对富勒烯乙二胺铅盐中铅含量的影响,获得最佳工艺条件为:富勒烯乙二胺和硝酸铅的摩尔比为1∶15,反应时间为2.0h,反应温度为35℃,所得富勒烯乙二胺铅盐中铅含量为49.4%。同时采用FT-IR、1 H NMR、XPS及AAS等测试手段对产物结构进行了表征。采用差热和热重分析法对富勒烯乙二胺铅盐的热稳定性进行了研究,结果表明,在空气气氛下,分解峰值温度为310℃,表明产物热稳定性良好。 李丽 彭汝芳 金波 赵凤起 徐司雨 范利生 刘强强 楚士晋关键词:热稳定性 富勒烯衣康酸共聚物铅盐的合成与表征 被引量:2 2013年 以C60、衣康酸、硝酸铅为原料通过两步反应制备了富勒烯衣康酸共聚物铅盐。用红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)及原子吸收(AAS)对产物结构进行了表征。在空气气氛下,用差热法(DTA)和热重法(TG)分析了聚合物铅盐的热稳定性。结果表明,富勒烯衣康酸共聚物铅盐的制备条件为:反应温度25℃、pH值6.9,产物的分解峰值温度304℃,具有良好的热稳定性。 刘强强 金波 彭汝芳 赵凤起 徐司雨 楚士晋关键词:C60 热稳定性 推进剂 丙烯酸-2,4,6-三硝基苯乙酯的合成及热分解 被引量:2 2012年 以TNT、甲醛为原料,在弱碱性条件下反应合成得到2,4,6-三硝基苯乙醇(PicCH2CH2OH);PicCH2CH2OH在浓硫酸催化下和丙烯酸在甲苯中回流反应24h,合成得到丙烯酸-2,4,6-三硝基苯乙酯,产率为62%。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、核磁共振氢谱(1HNMR)、红外光谱(FTIR)、质谱(MS)以及元素分析等对产物结构进行了表征。利用热重分析(TG)对产物热稳定性进行了研究,采用Kissinger方法和Ozawa方法计算其热分解活化能Ea分别为99.78,102.96kJ·mol-1。 刘强强 金波 彭汝芳 舒远杰 楚士晋 董海山关键词:有机化学 热稳定性 活化能 三聚氰酸为基的2,4,6-三氧-[1,3,5]三嗪烷-1-三氨基胍盐的合成、晶体结构和热性能(英文) 被引量:1 2017年 以三聚氰酸钠(CANa)和三氨基胍盐酸盐(TAG-HCl)为原料,通过一步复分解反应制备了一种富氮含能化合物——2,4,6-三氧-[1,3,5]三嗪烷-1-三氨基胍盐(1),收率91%。采用X-射线单晶衍射、UV-Vis、FTIR、~1H NMR以及元素分析等对产物进行了结构表征。计算了产物的生成焓和爆轰参数。通过差示扫描量热法(DSC,10 K·min^(-1))和热重-傅里叶变换红外光谱联用分析了其热稳定性、非等温热分解动力学和热分解过程。通过落锤法测试了产物的撞击感度。结果表明,化合物1的晶体为单斜晶系,P2_1/n空间群,计算密度为1.676 g·cm^(-3),生成焓为327.9 kJ·mol^(-1),爆速为7900 m·s^(-1),爆压为26.5 GPa。化合物具1有良好的热稳定性,分解峰值温度为538.9 K,提出了N_2气氛下可能的热分解机理。且化合物1对撞击非常钝感,撞击感度大于60 J,优于TATB(50 J)。 刘强强 刘强强 金波 张青春 尚宇 郭志成关键词:三聚氰酸 单晶结构 热分解 爆炸冲击波作用下C_(60)O碰撞的第一性原理分子动力学模拟 2013年 利用爆炸产生的极端高温高压能够制备较高产率的He原子内嵌富勒烯,但爆炸环境的特殊性使得反应机理十分复杂,富勒烯之间的相互作用也难以预料。以C60O及C60为模型,采用第一性原理分子动力学方法模拟爆炸极端条件下富勒烯分子的碰撞过程。当分子质心碰撞速度为3.28km/s时,通过模拟得到C60O相互碰撞产生CO@C60,C60碰撞后损失两个C原子可得到C58分子。模拟计算可帮助理解碰撞过程中内嵌富勒烯的形成机理,有助于开展富勒烯改性实验的设计。 李建营 彭汝芳 刘利民 金波 梁华 刘强强 范利生 楚士晋关键词:碰撞 爆炸冲击波 5,5′-联四唑-1,1′-二氧-2-甲基咪唑含能离子盐的制备、表征及其热行为 被引量:1 2016年 以5,5′-联四唑-1,1′-二羟基二水化合物(H2BTO·2H2O)和2-甲基咪唑为原料合成了一种新的5,5′-联四唑-1,1′-二氧-2-甲基咪唑含能离子盐(M2BTO)。采用X-射线单晶衍射、FT-IR、1 H NMR、13 C NMR和元素分析进行了结构表征;利用差示扫描量热分析(DSC)和热重-微分热重分析(TG-DTG)研究了该含能离子盐的热分解过程及其非等温分解反应动力学;利用Kamlet-Jacobs经验公式对其爆速、爆压参数进行了理论计算;采用WL-1型撞击感度测试仪测定了M2BTO的特性落高H50;采用Kissinger法和Ozawa法计算了其反应活化能。结果表明,M2BTO晶体属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=0.538 60(5)nm,b=0.726 76(6)nm,c=1.111 49(11)nm,V=401.00(6)×10^-3nm3,ρ=1.534g/cm3,Z=1;M2BTO分解峰值温度为542.1K,TG曲线上只存在一个失重阶段,该阶段位于503.5-568.2K,失重为78.2%,表明其有较好的热稳定性;表观活化能为134.7kJ/mol(Kissinger法)和136.7kJ/mol(Ozawa法),二者一致性较好,指前因子1n(A/s-1)=29.33;其爆速、爆压的理论计算值分别为7 104m/s、20.23GPa,特性落高(H50)大于61.0cm。 尚宇 金波 彭汝芳 刘强强 郭志成 赵钧 张青春 楚士晋关键词:2-甲基咪唑 单晶结构 热行为 含能配位聚合物[Pb(BTO)(H_2O)]_n的合成、结构与性能 被引量:1 2017年 以5,5'-联四唑-1,1'-二羟基二水化合物(H_2BTO·2H_2O)与Pb(NO_3)_2为原料,采用简单的一步溶剂热法合成了一种配位聚合物[Pb(BTO)(H_2O)]n(BTO=5,5'-联四唑-1,1'-二氧化合物)。用X射线单晶衍射、傅里叶变换红外光谱及元素分析对目标化合物进行了表征。利用差热分析(DTA)、差示扫描量热分析(DSC)和热重-微分热重分析(TG-DTG)研究了该含能配位聚合物的热分解过程。采用Kissinger法和Ozawa法分别计算了其热分解动力学参数(活化能E_K、E_O、指前因子A)。用WL-1型撞击感度测试仪测定了[Pb(BTO)(H_2O)]_n的特性落高H_(50),采用DTA分析了其对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能。结果表明,该晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,a=14.342(3),b=6.5757(12),c=8.4715(16),V=683.3(2)~3,D_c=3.823 g·cm^(-3),Z=4。在5 K·min^(-1)的DSC曲线上,其分解峰值温度为582.2 K,TG曲线上存在三个质量损失阶段,主要质量损失阶段位于543.9~599.5 K,最终剩余残渣质量为44.60%。E_K=211.67 kJ·mol^(-1),E_O=210.64 kJ·mol^(-1),ln(A/s^(-1))=18.594,H_(50)=7.6 cm,显示其具有较好的热稳定性和适当的感度。该配位聚合物添加量为10%时,AP的高温分解峰提前40.1 K,而且热分解反应的激烈程度也大大提高,对AP表现出良好的催化性能。 尚宇 金波 刘强强 彭汝芳 郭志成 张青春 楚士晋关键词:热行为 聚叠氮缩水甘油醚嵌段聚叠氮乙酸乙烯酯的合成及热稳定性研究 被引量:1 2015年 以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)和4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)(ACVA)为原料合成大分子引发剂(MI-GAP),用其引发氯乙酸乙烯酯自由基聚合,得到聚叠氮缩水甘油醚嵌段聚氯乙酸乙烯酯(GAP-bPVCA),最后将其叠氮化得到含能聚合物——聚叠氮缩水甘油醚嵌段聚叠氮乙酸乙烯酯(GAP-b-PVAA)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、核磁共振氢谱(1H NMR)对GAPb-PVAA的结构进行了表征。利用差热分析(DTA)、热重分析(TG)和微分热重分析(DTG)对GAP-b-PVAA的热稳定性进行了研究。结果表明,GAP-b-PVAA在空气中200℃未见分解;GAP-b-PVAA具有两个热失重过程,其中最大质量损失发生在228~243℃范围内,失重率为68.74%。GAP-b-PVAA热分解动力学参数由不同升温速率下的DTA表征数据,通过Kissinger方法和Ozawa方法计算得到,两种方法得到的表观活化能Ea数值相近,表明GAP-b-PVAA热稳定性良好,有望用于熔铸炸药中作为一种含能黏结剂。 陈聪地 金波 彭汝芳 刘强强 黄婷 张青春 楚士晋关键词:安全工程 热稳定性