高速冲击压缩梯恩梯的分子动力学模拟

摘要：

采用反应力场分子动力学方法模拟了梯恩梯(2,4,6-trinitrotoluene,TNT)冲击压缩过程.冲击压缩完全时,体积压缩至原体积40％,梯恩梯分子分解完毕,体系压力达到峰值.随后稀疏波反向拉伸致大量原子或分子基团飞溅至下游,同时压力开始卸载.密度及粒子速度剖面显示压缩波后方密度较大,粒子基本处于静止状态,且压缩波内存在较大的粒子速度梯度.早期化学反应特征是梯恩梯分子在冲击压缩作用下脱落H,O原子后残基快速聚合形成较大的分子团簇,此阶段和平动-振动弛豫过程相关,并且分子由平动—振动模态转换的时间尺度为0.5 ps.产物识别分析显示梯恩梯在高速冲击压缩下致C—H,O＝N键断裂,脱落的原子部分形成OH,H2,H2O,N2,部分H,O原子游离在体系中.含碳团簇分析显示,冲击压缩作用致体系中含碳团簇的摩尔质量逐渐累积.体系内含碳团簇中O/C,n/C,N/C原子数量比值逐渐趋于平衡(O/C=0.680,H/C=0.410,N/C=0.284),且均小于初始结构中的比值.

关键词：冲击压缩、梯恩梯、反应力场、分子动力学

所属期刊栏目：47

分类号：O641;TB383;O4

在线出版日期：2015-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：174-179