金属化含能材料中金属自钝化及界面反应机理研究

项目名称： 金属化含能材料中金属自钝化及界面反应机理研究

项目编号： No.11404127

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 周素芹

作者单位： 淮阴工学院

项目金额： 27万元

中文摘要： 含能材料加入高活性金属镁、铝后，其爆温、爆压及爆热效应均大为提高。但金属镁、铝在空气中极易发生自钝化，所形成的厚密氧化层会降低金属有效活性并抑制其与含能材料的爆燃反应，影响其能量释放效率。本项目以金属镁、铝与RDX、HMX所构成的金属化含能材料为研究对象,采用量子力学方法和分子模拟技术，研究金属自钝化历程、含能材料及其分解产物(H2O、COx和NOx等)在金属及其钝化层上的界面反应机理,即界面反应的路径、决速步骤、活化能、主次反应、产物分布；研究有缺陷的镁、铝晶体及表面覆盖钝化层的晶界、晶孔、绝热带等。构建金属化含能材料中气-固、液-固、气-液相互作用势并优化其力场参数，以此模拟含能材料及其分解产物在金属钝化层上的吸附和扩散过程，研究吸附能、吸附量及其扩散的路径、系数和活化能。揭示金属自钝化规律和含能材料在金属及其钝化层上的微观反应机理，为提高其反应活性提供科学依据。

中文关键词： 金属化含能材料；高活性金属；自钝化；界面反应；机理

英文摘要： After the high activity magnesium and aluminum are added in the energetic materials, their detonation temperature, explosion pressure and explosion heat effect are greatly improved. However the magnesium and aluminum in the air is extremely prone to self-

英文关键词： metal-containing energetic materials；high activity metal；self-passivation；interface reaction；mechanism