《高能富氮DNMT配合物的結構特性與催化燃燒研究》是依託西北大學，由徐抗震擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：高能富氮DNMT配合物的結構特性與催化燃燒研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：徐抗震
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高能速燃催化劑是固體推進劑領域研究的重要課題，而富氮雜環含能化合物也是當前含能材料領域研究的新動向。在我們對新型高能鈍感化合物1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)多年研究的基礎上，合成出了一種全新的高能富氮雙硝基四唑化合物1,4-二氫-5H-(二硝基亞甲基)-四唑(DNMT)並發現其具有特殊的性能。本項目申請即是通過大量地合成DNMT的系列含能配合物，深入系統地研究這類配合物的分子結構、物化性質、熱分解機理、熱分析動力學、能量感度、熱安全性、與推進劑組分的相容性、催化燃燒性能等，探索這類具有特殊性能化合物的結構性質變化規律，以期獲得更優性能的用於固體推進劑的高能速燃催化劑新材料，為將來在國防中的套用提供理論基礎和高價值的性能參數。
結題摘要
本項目研究基於高能富氮二硝基四唑化合物5-(二硝基亞甲基)-四唑（DNMT），合成了其8種化合物（配合物），並利用元素、紅外、核磁等進行表征分析。得到了三種化合物的晶體結構。重點放大合成了DNMT銅鹽和鉛鹽，最佳化了合成工藝參數。同時，利用DSC法研究了DNMT銅鹽和鉛鹽的熱分解行為，獲得了熱分解反應的表觀活化能和指前因子等動力學參數。這兩種化合物熱穩定性好，放熱分解過程劇烈，有利於用作高能燃速催化劑。計算獲得了他們的自加速分解溫度和熱爆炸臨界溫度分別為：249.8和198.7℃，262.4和208.5℃。採用微量熱法測定了兩種化合物比熱容，獲得比熱容溫度方程和298.15 K時的摩爾熱容為199.6和227.0 J•mol−1•K−1。感度測試結果表明兩種化合物都是比較敏感的，容易爆炸，其緣於DNMT中的四唑基團。Cu(DNMT)和Pb(DNMT)與推進劑主要組分RDX、CN和HMX相容，且催化分解作用良好。進一步配方套用性能測試表明，能顯著提高燃速，呈現“平台燃燒”，降低壓力指數，體現出良好的性能和很高的套用價值。同時，分析了催化燃燒機理。本研究為這些新型含能材料在未來國防中的套用奠定了理論基礎並提供高價值的性能參數。
