【摘 要】
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在高氮含能化合物快速发展的今天,双环三唑被认为是可以改善单三唑环的能量性质,生成更高密度、更好稳定性、更低感度和更好氧平衡的高氮含能化合物。本论文通过双环三唑的多个化学修饰位点,引入硝化高能基团(如:硝基、硝氨基、三硝基甲基);或通过引入N-氧化物的方法;同时利用桥连基团改善化合物的正生成焓,提高爆轰性能。研究内容主要分为以下三部分:(1)基于双(1-硝胺基-3-硝基-三唑)的理论研究利用双环三唑
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在高氮含能化合物快速发展的今天,双环三唑被认为是可以改善单三唑环的能量性质,生成更高密度、更好稳定性、更低感度和更好氧平衡的高氮含能化合物。本论文通过双环三唑的多个化学修饰位点,引入硝化高能基团（如:硝基、硝氨基、三硝基甲基）;或通过引入N-氧化物的方法;同时利用桥连基团改善化合物的正生成焓,提高爆轰性能。研究内容主要分为以下三部分:（1）基于双（1-硝胺基-3-硝基-三唑）的理论研究利用双环三唑的化学修饰位点,引入硝基、硝氨基高能硝化基团,形成双（1-硝胺基-3-硝基-三唑）,再通过不同桥连基团连接构成C系列含能化合物。该系列化合物具有较高的密度(ρ=1.80-1.88 g·cm-3)和较高的爆轰性能(D=8.33-8.91km·s-1,P=30.84-36.09 GPa)。其中,含氮量较多的桥连基团的含能化合物具有优异的爆轰性能和较低的感度,如:C4（偶氮基）、C8（二氨基四唑酮）、C10（二氨基四唑）。（2）基于多硝基双环三唑的理论研究在双环三唑的化学修饰位点上引入硝基、三硝基甲基高能硝化基团,形成多硝基双环三唑,再通过不同桥连基团连接构成M系列含能化合物。这些化合物具有很高的密度(ρ=1.86-1.96 g·cm-3)和优异的爆轰性能(D=8.72-9.20 km·s-1,P=34.54-39.49 GPa),以及能提供更好性能的正氧平衡。在该类含能化合物中,M7（四嗪）和M9（二氨基呋咱）具有优异的爆轰性能和较低的感度,是高能量密度材料（HEDM）中有前途的候选物。（3）基于四嗪桥连双环三唑及其氮氧化物的理论研究通过四嗪桥连双环三唑构成B系列化合物,再引入N-氧化物,这些化合物几乎都是共平面结构。这类含能化合物都显示出较高的正生成焓以及较高的爆热(Q=1196.33-1779.83 J·g-1),优异的爆轰性能(D=7.64-9.48 km·s-1,P=25.72-42.01GPa)。特别是B1-3化合物,具有更高的密度(ρ=1.97 g·cm-3),能在爆轰性能(Q=1779.83 J·g-1,D=9.48 km·s-1,P=42.01 GPa)和感度(h50%=28 cm)之间表现出良好的平衡性,有成为HEDM候选物的潜质。
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