TKX?50 在甲酸/水混合溶劑中生長形貌的分子動力學模擬

周 濤，陳 芳，李 軍，曹端林，王建龍

（中北大學化學工程與技術學院，山西 太原 030051）

1 引言

5，5′?聯四唑?1，1′?二氧二羥銨（TKX?50）是一種四唑類含能離子鹽，區別于傳統的含能材料，TKX?50分子結構中并沒有硝基致爆基團，但是爆速和爆壓等爆轟性能均超過了奧克托今（HMX）［1］，主要原因是環形骨架中存在高能的N—N、N=N 鍵。自從TKX?50被合成后，國內外針對其衍生物設計以及合成工藝路線優化進行了廣泛的研究［2-6］。一般來說，含能材料的晶體形貌是影響其性能的重要因素之一［7］，在實際應用中經常期望得到特定的形貌，以滿足其安全性能需求。例如，晶體形貌規則且接近球形，可以提高炸藥的裝藥密度和流散性，進而改善藥柱的力學性能和機械感度。徐容等［8］利用溶劑?非溶劑重結晶法得到粒度跨 度 小、撞 擊 感 度 低 的2，6?二 氨 基?3，5?二 硝 基 吡嗪?1?氧化物（LLM?105）晶體；周誠等［9］在二甲基亞砜/水（DMSO/H2O）混合溶劑中重結晶得到表面光滑、熱感度較低的1，1?二氨基?2，2?二硝基乙烯（FOX?7）晶體；許誠等［10］采用降溫重結晶法獲得粒度跨度小、表面光滑的TKX?50 晶體，降低了其機械感度。

近年來，計算機科學的蓬勃發展，使得人們逐漸掌握了在原子分子水平上模擬晶體生長過程的手段。其中，分子動力學（MD）方法已經廣泛地被應用于研究炸藥晶體生長過程中的溶劑效應。Duan 等［11］借助MD 方法解釋了丙酮溶劑對HMX 晶體形貌的影響。Chen 等［12］通過MD 方法計算了黑索今（RDX）晶體在丙酮溶劑中的生長形貌；Lan 等［13］采用MD 方法模擬了外部生長環境對六硝基六氮雜異伍茲烷（HNIW）晶體形貌的影響，外部生長環境包括溶劑、溫度和過飽和度等。……