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摘 要

本文运用Material Studio软件构建RDX晶体模型，在大气压状态（101KPa）下分析晶体的结构，然后对RDX晶体加上10-90GPa的压力，分析在不同压力下晶体内部的变化情况，主要分析晶体晶胞参数，态密度，能带和能隙的变化。最后分析压力与晶体的安全性的内在关联规律。

试验结果表明：在10-90GPa的压力下，RDX晶体的晶胞参数a,b,c随着压力的增大而减小。RDX晶体在高压下，晶胞参数呈减小趋势，能带宽度增宽，能隙宽度减小，能量增大，安全性能下降。这表明RDX晶体在高压下的感度更高。

关键词：黑索金，晶胞参数，态密度，能带宽度，能隙。

Abstract

In this paper, material Studio software is used to build RDX crystal model, check the crystal structure in the original state (101kpa), and then add the pressure of 10-90gpa to RDX crystal to obtain the changes in the crystal under different pressures. The main analysis is the changes of crystal cell parameters, state density, energy band and energy gap. Finally, the relationship between pressure and crystal safety is analyzed. The effect of pressure on the safety of crystal is mainly reflected in the internal change of crystal and the change of crystal index.

The experimental results show that the cell parameters a, B, C of RDX crystal decrease with the increase of pressure at the pressure of 10-90gpa. Under high pressure, the cell parameters of RDX crystal decreased, the band width increased, the gap width decreased, the energy increased, and the safety performance decreased. This shows that the sensitivity of RDX crystal is higher under high pressure.

Keywords：RDX, cell parameters, density of States, band width, energy gap.

目 录

摘要..........................................................................................................Ⅰ

Abstract..................................................................................................Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 RDX简述 1

1.2 炸药的主要性能指标 1

1.2.1 氧平衡 2

1.2.2 密度 2

1.2.3 标准生成焓 2

1.2.4 安定性 2

1.2.5 相容性 2

1.2.6 感度 3

1.2.7 爆炸特性 3

1.2.8 爆炸作用 3

1.3 RDX晶体结构与性能研究进展 4

1.3.1 RDX的生物降解 4

1.3.2 RDX热分解的预测动力学研究 4

1.3.3 模拟RDX在乙酸乙酯的溶解特点 4

1.3.4 微纳米RDX炸药的连续比热容、热力学性质和热分解动力学 5

1.3.5 电场对RDX分子晶体极化和分解的影响:分子动力学研究 5

1.3.6 黑索金基含铝炸药烤燃实验和数值模拟 5

1.3.7 RDX的比热容、热力学性质及绝热至爆时间 5

1.3.8 RDX晶体特性对冲击感度的影响规律 6

1.3.9 不同温度下RDX晶体力学性能的MD模拟 6

第二章 RDX晶体的建模 8

2.1 RDX晶体简介 8

2.2 RDX晶体的建模 8

表2.1 Materials Studio 模块介绍 8

2.3 几何优化 9

第三章 模拟施压 11

3.1 运用MS进行模拟施压 11

3.2 能带、能隙与态密度 11

3.3 RDX压力模拟结果分析 12

表3.1 10-90GPa压力下晶胞参数a，b，c变化数据表 12

图3.1 10-90GPa压力下晶胞参数a，b，c变化图 13

图3.2 在10GPa下RDX晶体的能带图 14

图3.3 在10GPa下RDX晶体的态密度图 14

图3.4 在20GPa下RDX晶体的能带图 15

图3.5 在20GPa下RDX晶体的态密度图 15

图3.6 在30GPa下RDX晶体的能带图 16

图3.7 在30GPa下RDX晶体的态密度图 16

图3.8 在40GPa下RDX晶体的能带图 17

图3.9 在40GPa下RDX晶体的态密度图 17

图3.10 在50GPa下RDX晶体的能带图 18

图3.11 在50GPa下RDX晶体的态密度图 18

图3.12 在60GPa下RDX晶体的能带图 19

图3.13 在60GPa下RDX晶体的态密度图 19

图3.14 在70GPa下RDX晶体的能带图 20

图3.15 在70GPa下RDX晶体的态密度图 20

图3.16 在80GPa下RDX晶体的能带图 21

图3.17 在80GPa下RDX晶体的态密度图 21

图3.18 在90GPa下RDX晶体的能带图 22

图3.19 在90GPa下RDX晶体的态密度图 22

图3.20 在10-90GPa压力下能隙的变化 23

第四章 结论与展望 25

4.1 结论 25

4.2 展望 25

参考文献 26

致谢 28

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