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摘要
为探索炸药环境对纳米铝颗粒(ANP)氧化燃烧的影响，采用分子动力学模拟方法，研究了程序升温加热、恒温加热及绝热加热下ANP在硝化甘油(NG)、黑索今(RDX)和三氨基三硝基苯(TATB)环境中的氧化燃烧机理。结果表明，NG、RDX和TATB对ANP的氧化性依次减弱，对燃烧的微观机制产生了不同的影响。在氧化形貌上，随着炸药环境氧化性的减弱，ANP在急速升温下发生崩裂的程度减弱，氧化速度变慢，最终形成的Al团簇中Al原子的主要配位数从NG环境中的7配位下降为TATB环境中的6配位。并且在TATB环境中，ANP上解离的Al原子在环境中形成了原子数约为100的大团簇结构，这也抑制了ANP的氧化进程。在团簇数量上，程序升温加热下不同炸药环境间的差异较小。而在恒温加热和绝热加热下，随着炸药环境氧化性的减弱，ANP崩裂后形成的Al团簇数量减少，并且由于小Al团簇在氧化性弱的环境中不易团聚，此后Al团簇数量会在短时间内持续增加。在化学反应特性上，NG环境中的ANP主要与炸药分解的含氧产物反应，导致形成的Al团簇氧化更加完全。而在RDX和TATB环境中，ANP还能与N2、CN等不含氧产物发生大量反应，导致形成的Al团簇中包含较多的C、H、N原子，Al团簇的氧化并不完全。
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