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內容簡介
本書是作者近十年高能量密度材料部分科研工作的總結。全書共三篇
20章。第一篇第1章簡介一般理論計算方法，主要有量子化學、分子力學、
分子動力學和靜態力學分析等方法；第2章重點介紹高能量密度化合物
(HEDC)能量和穩定性的定量判別標準及其計算方法。後兩篇共18章，以被
譽為“新世紀能源材料”的有機籠狀和氮雜環硝胺兩類多系列高能物質為
研究對象，主要包括多取代基金剛烷和多取代基六氮雜金剛烷(第二篇)以
及單環硝胺、雙環硝胺、三環硝胺、螺環硝胺和呋咱稠環硝胺(第三篇)等
體系，按能量和穩定性標準細緻判別和篩選HEDC目標物，包括它們的氣相
分子、固態晶體直至複合材料，詳細闡述一般條件下的結構一性能關係以
及溫度、壓力、濃度等條件的變化對其的影響，總結了HEDC分子設計至高
能量密度材料(HEDM)配方設計的成果和規律。
本書可供基礎化學、高分子物理與化學、炸藥化學、爆炸化學、理論
和計算化學以及材料學、材料物理與化學等專業的高校師生和科技工作者
參考閱讀。
本書目錄
引言
第一篇 理論計算方法
第1章 一般理論計算方法簡介
1.1 量子化學方法
1.2 “量化後”計算
1.3 力場方法
1.4 靜態力學分析方法
參考文獻
第2章 HEDC的定量判別方法
2.1 晶體密度預測
2.2 爆速爆壓預測
2.3 穩定性和感度預測
參考文獻
第二篇 有機籠狀類HEDM
第3章 金剛烷的硝基衍生物
3.1 IR譜
3.2 熱力學性質
3.3 能量特性
3.4 熱解機理和穩定性
3.5 感度理論判據
參考文獻
第4章 金剛烷的NO2氣相硝化反應機理
4.1 反應機理
4.2 分子幾何
4.3 原子電荷
4.4 IR譜
參考文獻
第5章 金剛烷的硝酸酯基衍生物
5.1 生成熱
5.2 能量特性
5.3 熱解機理和熱穩定性
參考文獻
第6章 六氮雜金剛烷的硝基衍生物
6.1 IR譜
6.2 熱力學性質
6.3 能量性質
6.4 熱解機理和穩定性
參考文獻
第7章 六氮雜金剛烷的氰基、異氰基和硝酸酯基衍生物
7.1 生成熱
7.2 能量性質
7.3 熱穩定性
參考文獻
第8章 CL-20 4種晶型和不同壓力下ε-CL-20的能帶結構
8.1 計算方法及其驗證
8.2 CL-20 4種晶體的能帶結構和感度判別
8.3 壓力對ε-CL-20晶體結構和性能的影響
參考文獻
第9章 潛在HEDC晶體結構和性能的預測
9.1 晶體結構預測的原理和方法
9.2 晶型預測結果
9.3 晶體能帶和電子結構
9.4 帶隙和感度
參考文獻
第10章 ε-CL-20/氟聚物PBX的MD模擬
10.1 力場、模型和模擬細節
10.2 力學性能
10.3 結合能
10.4 爆炸性能
參考文獻
第11章 溫度、高聚物含量和晶體缺陷對PBX性能的影響
11.1 模擬方法、模型和細節
11.2 溫度的影響
11.3 高聚物含量的影響
11.4 晶體缺陷的影響
參考文獻
第12章 ε-CL-20基PBX配方設計初探
12.1 模型和模擬細節
12.2 相容性
12.3 安全性
12.4 力學性能
12.5 能量性質
參考文獻
第三篇 氮雜環硝胺類HEDM
第13章 單環硝胺
13.1 電子結構
13.2 IR譜
13.3 熱力學性質
13.4 爆炸性能
13.5 熱解機理
參考文獻
第14章 雙環-HMX及其同系物
14.1 電子結構
14.2 IR譜
14.3 熱力學性質
14.4 爆炸性能
14.5 熱解機理
參考文獻
第15章 TNAD及其同分異構體
15.1 電子結構
15.2 IR譜
15.3 熱力學性質
15.4 爆炸性能
15.5 熱解機理
參考文獻
第16章 三環硝胺衍生物
16.1 熱力學性質
16.2 爆炸性能
16.3 熱力學穩定性
參考文獻
第17章螺環硝胺
17.1 分子幾何
17.2 電子結構
17.3 IR譜
17.4熱力學性質
17.5 爆炸性能
17.6 熱解機理
參考文獻
第18章 呋咱稠環硝胺
18.1 分子幾何
18.2 電子結構
18.3 IR譜
18.4 熱力學性質
18.5 爆炸性能
參考文獻
第19章 雙環-HMX和TNAD晶體結構和性能的DFT計算
19.1 計算方法及其比較
19.2 常壓下的結果
19.3 不同壓力下的結果
參考文獻
第20章 雙環-HMX和TNAD晶體及其為基PBX的MD模擬.
20.1 力場、模型和模擬細節
20.2 晶體的熱膨脹性能
20.3 晶體的彈性力學性能
20.4 PBX的彈性力學性能
20.5 PBX的結合能和爆炸性能
參考文獻
附錄
Ⅰ.預測晶體密度中所選45種硝胺化合物的分子結構
Ⅱ.8種籠狀HEDC晶體結構的Dreiding力場預測
Ⅲ.8種籠狀HEDC的3種最佳化分子結構
Ⅳ.氮雜環硝胺鍵離解能計算中涉及的總能量和零點能
