焦东明
- 作品数：7 被引量：52H指数：4
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- 铝粉氧化对端羟基聚丁二烯界面吸附影响的分子模拟被引量：6
- 2009年
- 为研究铝粉氧化对丁羟推进剂黏合剂界面吸附的影响,采用分子动力学方法和COMPASS力场,分别对端羟基聚丁二烯(HTPB)在Al和Al2O3不同晶面吸附进行了模拟计算,求得界面吸附能和静态力学性能(弹性系数、模量和泊松比),结合吸附能和径向分布函数揭示了界面相互作用本质。模拟结果表明,采用HTPB包覆后的Al和Al2O3刚度降低,弹性增强;HTPB在Al2O3的晶面吸附能远高于在Al晶面,HTPB与Al晶面只存在范德华力作用,而在Al2O3的界面吸附主要由静电作用引起。
- 焦东明杨月诚强洪夫武文明
- 关键词：物理化学端羟基聚丁二烯分子动力学吸附能力学性能分子模拟
- HTPB固体推进剂增塑剂选取分子模拟研究被引量：15
- 2009年
- 固体推进剂中增塑剂要求同粘合剂体系相容性良好,并提高体系的低温性能。本文采用分子动力学(MD)方法,首先计算了端羟基聚丁二烯(HTPB)粘合剂及增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)、己二酸二辛酯(DOA)、壬酸异癸酯(TOA)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的溶度参数,以此从相容性角度选取推进剂增塑剂;计算数值基本吻合实验值,表明常用的增塑剂从相容性都能满足要求。其次模拟获取了HTPB及HTPB/增塑剂混合体系的比体积-温度关系得到了体系的玻璃化转变温度(Tg),揭示增塑剂对HTPB体系低温性能的影响。结果显示:(1)HTPB的Tg模拟值为202K,基本吻合实验值196K。(2)HTPB/DOS混合体系中,当增塑剂DOS的质量含量从12%、22%、29%到36%(摩尔含量分别为50%、66%、75%和90%)增加时,体系的Tg线性降低;TOA和DOP增塑的粘合剂体系(摩尔含量为75%)Tg也降低,而增塑剂DOA和DBP对体系的Tg影响不大。因此,基于相容性及提高粘合剂低温性能考虑,DOS、DOA和DOP作为HTPB的增塑剂优于TOA和DBP。
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- 关键词：分子动力学HTPB增塑剂溶解度参数玻璃化转变温度
- 丁羟推进剂模型体系中键合剂作用机理的分子模拟研究被引量：3
- 2009年
- 为研究不同键合剂在丁羟(HTPB)推进剂中作用机理,采用分子动力学(MD)方法和COMPASS力场对固体填料(A l/A l2O3)晶面、键合剂及HTPB所组成的层面模型进行了模拟计算,求得了吸附能与静态力学性能,研究了键合剂对体系力学性能的影响;在303 K温度下对推进剂中氧化剂分解气体O2和H2O在键合剂膜层中的扩散进行了模拟,探讨了键合剂对推进剂抗老化性能影响。结果表明,键合剂加入能够增强固体填料同HTPB界面吸附能力,使体系弹性系数增强,刚度增加;而键合剂膜层对气体扩散的阻碍能力也同提高体系抗老化性能趋势一致。
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- 关键词：物理化学键合剂分子动力学
- HTPB推进剂组分溶度参数的分子模拟研究被引量：22
- 2008年
- 采用无定形动力学(amorphous cell dynamics,ACD)方法、Synthia方法和Blend方法,对端羟基聚丁二烯(HTPB)粘合剂及其常用的增塑剂、固化剂组分的溶度参数进行了模拟计算,对组分间的相溶性进行了判断。结果表明:ACD方法可以定性的模拟组分的溶度参数,Synthia方法则能够定量模拟组分的溶度参数,Blend方法可以定性直观展示组份间的相溶性及温度、摩尔含量的影响;几种方法模拟结论与实验基本吻合。常用的增塑剂满足HTPB体系相溶性要求,固化剂异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氮丙啶三(-2甲基氮丙啶-1)氧化磷(MAPO)与HTPB相溶性好于甲苯二异氰酸酯(TDI)及六次甲基二异氰酸酯(HDI),相溶性对固化效果有一定影响。计算了几种含能增塑剂与HTPB的相溶性,结果不太理想。
- 杨月诚焦东明强洪夫王广
- 关键词：物理化学溶度参数
- 键合剂对HTPB与Al/Al_2O_3之间界面作用的分子模拟被引量：13
- 2009年
- 采用分子动力学(MD)方法和COMPASS力场,研究了键合剂对丁羟推进剂中端羟基聚丁二烯(HTPB)与Al/Al2O3之间界面的吸附能与力学性能。结果表明,键合剂在Al2O3晶面的吸附能高于HTPB在Al2O3晶面的吸附能,而在Al晶面的规律并不明显。键合剂(TEA)与HTPB在Al2O3晶面吸附能远高于在Al晶面,Al2O3晶体(010)晶面高于(001)晶面,Al晶体(001)晶面高于(011)晶面。两晶面中吸附能愈高,力学性能愈好。几种键合剂对吸附体系力学性能(弹性模量)的作用次序:TAZ>TEA>MAPO.HAC>MAPO>HX-752。
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- 关键词：端羟基聚丁二烯键合剂固体推进剂分子模拟
- 基于渗透性能选择丁羟推进剂用键合剂的分子模拟研究被引量：3
- 2009年
- 键合剂能够改善推进剂体系抗老化性能,而这种效果主要是通过在氧化剂颗粒表面形成键合剂膜层抑制氧化剂分解气体扩散导致的,通过比较氧化剂分解气体在膜层中的扩散速度,可以确定键合剂对推进剂抗老化性能的影响,也为从渗透性能选择推进剂用键合剂提供了理论依据。通过构建聚乙烯和聚苯乙烯模型,采用分子动力学(MD)方法计算了O2在其中的扩散系数,模拟值与实验值基本一致,验证了MD方法计算气体扩散系数的可行性。分别通过构建键合剂MAPO、HX-752、TAZ、TEA和MAPO.HAC膜层模型,计算了O2和H2O在其中的扩散系数。结果显示:从键合剂体系阻碍气体扩散能力来说,可以认为键合剂MAPO.HAC性能最优,MAPO其次,HX-752与TEA再次,而TAZ效果最差。结论也与键合剂对推进剂体系抗老化性能影响趋势一致,验证了采用模拟方法从渗透性能选择键合剂的可行性。模拟显示新型键合剂PMS和PA-MAM具有良好的改善推进剂抗老化性能,效果与MAPO类似。
- 焦东明杨月诚强洪夫武文明
- 关键词：材料科学基础学科推进剂键合剂分子动力学
- 基于分子模拟方法选择推进剂键合剂的研究被引量：3
- 2008年
- 为从界面吸附以探讨含有奥克托金(HMX)和铝粉的固体推进剂的键合剂,采用Material Studio软件Discover模块和COMPASS力场,在不同温度条件下,分别模拟常用的三(-2甲基氮丙啶-1)氧化磷(MAPO)和三乙醇胺(TEA)键合剂在HMX晶体表面和铝粉(Al_2O_3)表面的吸附后发现:(1)MAPO和TEA在Al_2O_3表面的吸附能远大于在HMX晶体表面的吸附能;(2)TEA对HMX晶体表面的吸附能高于MAPO,可以判定在该体系下TEA作为HMX键合剂效果优于MAPO。数值模拟结果同实验基本吻合;(3)数值模拟结果表明,随着温度升高,界面吸附能力先增后减。
- 杨月诚焦东明强洪夫武文明
- 关键词：键合剂HMX吸附能
