水分子对α相cl-20热分解机理影响的分子动力学研究

研究六硝基六氮杂异伍兹烷(cl-20)晶体不同晶型在不同温度下的反应机理,对于深入认识含能材料在极端条件下的冲击起爆、冲击点火和爆轰过程等具有重要意义.基于反应力场,研究水分子在纯α相cl-20及其水合物的晶体结构中数量随时间的变换,分析水分子对两种体系的初始分解和第二阶段的分解路径的影响.计算结果表明:cl-20分子的初始分解路径与水分子无关,第二阶段的分解反应与水分子有关.在低温(t<1500k)下,水分子对两种体系没有影响,二者的初始分解路径均为n-no2键生成no2自由基;在1500k≤t≤2500k时,水分子作为反应物或与no2、、oh自由基等组成催化体系,生成o2、h2o2等产物,加速水合物体系在高温下的第二阶段反应,使得高温下水合物体系的化学反应速率和反应生成的no2自由基的数量比纯cl-20体系的化学反应速率和反应生成的no2自由基的数量大;在t>2500k时,水分子的催化反应抑制cl-20初始分解反应,使得在3000k时纯cl-20体系的反应速率大于水合物体系中cl-20的反应速率.