沖擊波加載下RDX初始反應機理及分解產物光譜特征

牛振威，曾淑瓊，唐 梅，葛妮娜，馬兆俠

(1.西南科技大學 國防科技學院，四川 綿陽 621010；2.西南科技大學 核廢物與環境安全國防重點學科實驗室，四川 綿陽 621010；3.西南科技大學 環境友好能源材料國家重點實驗室，四川 綿陽 621010；4.中國空氣動力研究與發展中心超高速碰撞研究中心，四川 綿陽 621000)

引 言

RDX是性能優異的高能炸藥，由于爆速高，常用于導彈戰斗部裝藥、核武器的起爆裝藥以及火箭推進劑的添加劑。理解RDX在外界高速撞擊作用下的微觀起爆機理和化學反應過程，對于提高含能材料的毀傷效率、設計安全高效的新型含能材料、加深理解爆轟產物狀態方程這一武器設計中的關鍵參數至關重要。

對于RDX分解過程的研究得到了國內外的廣泛關注，但到目前為止研究主要集中在溫度條件下的熱分解[1-5]。Wight和Botche等[2]通過對固態RDX快速淬火和紅外激光加熱后發現固態RDX的熱初始分解始于N-N鍵斷裂；Irikura[5]運用密度泛函理論模擬結果同樣表明固相RDX初始分解始于N-N鍵的斷裂。相比于溫度條件下的熱分解，由于溫度和壓強存在強烈的耦合效應，沖擊加載下RDX初始分解過程則更為復雜且難于模擬。2003和2005年，加州理工Goddard[6-7]課題組利用ReaxFF反應力場方法對RDX在沖擊波作用下的化學反應機制進行了研究，從微觀角度分析了含能材料RDX的沖擊分解反應機理，指出低速沖擊下RDX主要產物為NO2。2016年，陳芳和程新路[8]同樣利用ReaxFF反應力場方法在恒溫下對RDX了進行沖擊模擬，結果表明RDX 初始分解主要為 N-NO2鍵的斷裂。……