摘要：为了从分子水平进一步揭示共晶和共混对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/1,3-二硝基苯(DNB)含能材料的感度、力学性能和热解机理的影响,采用分子动力学(MD)模拟方法在COMPASS力场条件下对CL-20、DNB、两者的共混物及共晶的感度、结合能和力学性能进行了模拟计算。在Reax FF/lg力场条件下对其热解机理进行了研究。结果表明,共晶和共混均会降低体系的感度,但共晶效果更加明显;与共混物结构相比,共晶结构更加稳定,共晶和共混均可以改变复合体系的力学性能,降低体系的刚度,增加体系的柔性和安全性,但共混会使体系的力学性能劣化。共晶分子间强的作用会促进体系中各组分的热解反应,NO_2、N_2、NO、H_2O、HONO、HON以及CO_2等是共晶和共混体系的主要热解产物。与共混相比,共晶是一种更加有效的含能材料改性方法,可为含能材料的配方设计提供理论指导。

摘要：含能材料中聚合物的玻璃化转变温度(Tg)的高低可以作为其耐热性能的一个重要指标,为了方便快捷地使用Materials Studio分子模拟软件预测出含能材料中聚合物的Tg,在使用Materials Studio软件时引入Perl语言,开发了能自动进行升温的模拟程序,并在Perl语言环境下结合XML语言,设计与实现了一种基于XML的图形界面化的预测聚合物Tg的程序。以聚合物(PE)为算例预测了其Tg,实验结果表明该方法能自动、方便地对给定的分子模型进行阶段升温(降温)MD模拟,同时获得模型在不同温度下的密度,通过对模拟得到的密度-温度作图,可求得模型的Tg。其模拟结果与实验值相比,吻合得较好,表明该方法可以快速而有效地对聚合物的性能进行自动预测。

摘要：基于Perl语言与Materials Studio分子模拟软件,设计了能自动、快速和高效生成交联环氧树脂分子模型的算法程序,介绍了该程序的工作原理、工作流程及主要程序代码,并以多官能团耐高温环氧树脂4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚(TGDDM)预聚物和固化剂4'二氨基二苯甲烷(DDM)为算例对程序运行结果进行验证。计算结果显示最终通过Perl语言建立的交联TGDDM/DDM结构的玻璃化转变温度(T_g)为520 K,与实验值515 K比较接近;其力学性能随交联度的增加而增加,与实验值在同一数量级。这些充分表明通过该方法构建的交联环氧树脂分子模型结构合理,与实验值吻合,可以很好地对实验结果进行预测。