武汉理工大学硕士学位论文氮-硝基含能材料电子结构和性能的研究姓名：兰东霞申请学位级别：硕士专业：物理化学指导教师：闵新民20091201含有氮瑞基基团的含能材料，常见的是硝胺类炸药，由于具有能量较高、摘要综合性好、原料来源广泛、制造工艺R趋成熟等优点，越来越多被应用在军事炸药分子稳定性的理论研究是一个重要而困难的问题，人们提出了多种研究方法。近年来利用原子和分子结构理论在分子的电子层结构层次上进行研究越来越受到重视。本文采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法，利用Gaussian03软件包，结合Chem3D等软件，在6．31G基组下对奥克托今(HMX)和黑索今(RDx)晶体结构进行计算研究。从而分析得到键长、键角、共价键、净电荷、算研究，探索DAX、RDX和HMX这一系氮杂硝胺系列之间的内部规律。另外对DNDC和NPI这两个同属于六元环的氮杂硝胺类(这里称之为RDX类)的炸药分子进行计算研究。分析其稳定性和相互作用的影响，对其性能的研究提起主要作用，也即在氮．硝基含能材料的爆破度和稳定性上面起着主要作用。在氮杂环硝胺系列中，揭示了DAX虽为四元环，但是能够稳定存在，并且在此系NPl分子都是稳定构型，但是DNDC和NPl分子中各原子带的净电荷所呈现的即钝感上弱于RDX。与此同时，在这三个分子内各类键相比，N．N键的键级最小，而且N．N键的键级排列顺序为：RDX分子内最大，NPl分子次之，DNDC的最小。于是，在稳定性上也是RDX分子内最大，NPl分子次之，DNDC的最上，用于发射药和固体推进剂中以提高火药力和比冲。在各类型多系列含能材料中，氮杂环硝胺类化合物一直是研究的重点。在其发展过程中，最重要的就是作为氮杂环硝胺代表的HMX和RDX。键集居数、总能量，前沿能隙等分子内部信息。同时对很少关注的DAX进行计出一些理论的解决方法。N-N键在影响氮杂环硝胺类含能分子的含能分子的爆破感度和稳定性方面列中DAX、RDX和HMX中基本呈现了随环的增大，分子的稳定性降低的规律。在六元环氮杂硝胺中，也即RDX类中，从结构上而言，RDX、DNDC以及几何形状和分子自身几何构型在对称性方面低于RDX分子，于是在分子稳定性小。武汉理：r大学硕士学位论文关键词：氮杂环硝胺，密度泛函理论，分子结构，环二甲撑二硝胺，环三甲撑三硝胺，环四甲撑四硝胺武汉理j=大学硕十学位论文IIthemfour-membersix—memberstructure．neAbstract砀eangle，covalentandtakesManufacturingpropellant．InbeenHMXmethod，andcharge，Mullikenorbitals．Meanwhile，studyHMX．Thisperformance．CanreducedNitrogenthanweak．Meanwhile．N—Ncovalent武汉理一[大学硕士学位论文Nitroaminemerit，suchhighercomprehensivematerials，maturemilitary,propellantmaterials，Nitrogennitraminearemostimportant．moleculesimportantforwardmethodsproblem．Inmoreatomsresearchstudiesstructureinformationmolecule，suchasfrontiermolecularDAX，RDXNPI，thehexatomicsamesomemainlynitramine．Ittheexplosives．Inseries，RDX，HMXDAXenlarged，molecularnitramine，RDX，DNDCstructure．ButmoleculesymmetryNPIRDX．SObondminimumordernitrogen—nitroexplosiveskindofwith·N-N02．Becauseitsenergy,betterpropertiesextensiverawtechnology,itiswidelyusedinpowdersolidallkindsenergeticheterocyclichasfocusresearch，andrepresentationRDX，bothoreticalstabilityexplosivehardwork，andpeopleputvarioussolvethisyears，peoplepayattentionusingstructuraltheorylevelelectronicshellstructure．Thisarticlecrys