多組分氣體在JOB－9003炸藥表面吸附的動力學模擬

張 翔，王玉玲

（第二炮兵工程大學，陜西西安710025）

引 言

JOB－9003炸藥是一種熱安定性較好、不易發(fā)生熱分解的塑料黏結炸藥，在軍用及民用炸藥中應用廣泛。但在長期貯存過程中，會發(fā)生緩慢的物理、化學變化，并產生一定的熱量［1］，由于系統的密封性，產生的熱量不能及時擴散出去，熱量積聚使體系升溫，在升溫貯存一段時間后會產生H2O、N2、乙醇、苯、甲苯等氣體及化合物［2］。在長期貯存過程中，隨著貯存溫度的升高，JOB－9003炸藥中HMX［3］會發(fā)生熱分解，當溫度升至478K時，N－N鍵和C－N 鍵斷裂，釋放出CO2、HCHO和HCN 等氣體［4］。另外，在包裝、運輸和貯存過程中炸藥可能與空氣接觸，由于炸藥表面的不平整性，自身熱分解釋放出的氣體以及空氣中的H2O、O2和CO2等氣體也會在炸藥表面發(fā)生吸附，從而影響其力學性能、感度以及爆轟性能等。

目前，關于固體表面的吸附模擬主要采用分子動力學（MD）或量子化學方法（QM），前者基于原子層面，計算量更小，適用于更大的體系［2］；后者基于電子層面，因此計算更精確，但運算量大，適用于小分子量體系［2］。張朝陽［5］采用分子動力學方法模擬了兩種氟聚合物在TATB 晶體表面的吸附情況。本研究利用分子動力學方法模擬了多種氣體在JOB－9003炸藥表面產生的吸附，分析了吸附后對炸藥力學性能的影響，以期為炸藥的安全貯存提供參考。

1 計算模型和計算方法

1．1 模型的構建

在構建JOB－9003 炸藥模型時，參照馬秀芳［6］的JOB－9003四組分模型。其中JOB－9003 的配方（質量分數）為：環(huán)四亞甲基四硝銨（HMX）87%、三氨基三硝基苯（TATB）7%、黏結劑（F2311）4．2%、鈍感劑（石蠟）1．8%。……