Файл: Современные и перспективные компоненты порохов и твердых ракетных топлив..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 3
20
Окончание табл. 3
Наименование |
Структура |
ММ |
Тпл, ºС |
Плотность, |
КБ, % |
H 0f , |
кг/м3 |
кДж/кг |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Деканитрогексапризман |
|
656,2 |
Твердый |
2140 |
0 |
+301 |
(C12N12O24) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ейкозанитрододекагедран |
|
1160,3 |
Твердый |
2200 |
0 |
–305 |
(C20N20O40) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гипотетическая молекула типа |
|
– |
– |
– |
– |
–1700 |
Фуллерен (C60N60O120) |
|
(расчетная) |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ряд нитрокубанов из группы нитропризманов |
Таблица 4 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
Структура |
ММ |
Тпл, ºС |
Плотность, |
КБ, % |
H 0f , |
кг/м3 |
кДж/кг |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,3,5,7-тетранитрокубаны |
|
284,1 |
270 |
1814 |
–56,3 |
+1609 |
(С8H4N4O8) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1,2,3,4-тетранитрокубаны |
284,1 Твердый |
– |
–56,3 |
+1780 |
|
(С8H4N4O8) |
|||||
|
|
|
|
Октанитрокубан |
464 |
275 |
2100…2200 |
0 |
(+820±13)% |
|
(ONC, C8N8O16) |
||||||
|
|
|
|
|
21
22
Окончание табл. 4
Наименование |
Структура |
ММ |
Тпл, ºС |
Плотность, |
КБ, % |
H 0f , |
кг/м3 |
кДж/кг |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1,3,5,7-тетранитро-2,4,6,8- |
|
288,1 |
389 |
2190 |
0 |
(+2520±8)% |
тетраазакубан |
|
|||||
|
(с разложением) |
|||||
(TNAC, С4N8O8) |
|
|
|
|
|
|
1,4-динитраминокубан |
224,2 |
Твердый |
1800 |
–114 |
+3173 |
|
(С8H8N4O4) |
||||||
|
|
|
|
|
1,2,4,7- |
344,2 |
Твердый |
1950 |
–55,8 |
+2310 |
тетранитраминокубан |
|||||
(С8H8N8O8) |
|
|
|
|
|
Сублимирует без разложения при 200 °С. Получается многостадийно из хлорангидрида 2,4,6,8-тетракарбокубановой кислоты через стадии получения тетранитро-, гептанитрокубана в весьма сложных условиях (7 стадий):
Плотность одной из синтезированных полиморфных модификаций составляет 1979 кг/м3, что значительно ниже расчетного значения, поэтому попытки синтеза более плотной модификации продолжаются.
2.1.5. Гексанитрогексаазаизовюрцитан (CL-20)
Наиболее доступным и глубоко исследованным в настоящее время каркасным высокоэнергетическим наполнителем явля-
ется 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексааза[5,5,0,05.9,03.11]-
изовюрцитан – уникальный представитель класса полициклических соединений.
Молекула CL-20 имеет компактное строение, благодаря чему плотность и энергетические характеристики соединения очень высоки:
23
Впервые синтезированный в 1987 г., CL-20 из-за сложности синтеза и высокой стоимости до настоящего времени выпускается в США, Нидерландах, Германии, Франции, России только в опытных производствах в количествах до 1000 кг/год.
Наиболее известный способ получения CL-20 включает
всебя образование гексабензилизовюрцитана (HBIW) (рис. 1) конденсацией бензиламина с глиоксалем с последующим ацетилированием и восстановлением на катализаторе Pd/C до тетраацетилдибензилизовюрцитана (TADBIW) и далее с гидрированием
врастворе муравьиной кислоты на катализаторе Pd/C до тетраацетилдиформилизовюрцитана (TADFIW). Последний при заместительном нитровании различными нитрующими агентами
(NOBF4, HNO3/H2SO4, NO2BF4) через стадию получения тетраацетилдинитрозогексаазаизовюрцитана превращается в гексанитрогексаазаизовюрцитан (HNIW, CL-20).
CL-20 – это белый кристаллический продукт, имеющий
4 полиморфы (α, β, γ, ε) с плотностью соответственно 1920, 1970, 1990, 2040 кг/м3. Наиболее термически устойчивой и энергетически выгодной является ε-форма, имеющая энтальпию образования (431 ± 13) кДж/моль, температуру начала разложения 246 °С, кислородный баланс +11 %, скорость детонации >10000 м/с. По этим показателям CL-20 значительно превосходит октоген (HMX). По чувствительности к механическим воздействиям он несколько уступает HMX.
CL-20 исследован во взрывчатых смесях и составах РТТ, артиллерийских порохов. Показано, что энергетические параметры взрывчатых составов на основе CL-20 на 10–12 % выше параметров аналогичных составов с HMX. СРТТ на базе CL-20 превосходят аналогичные на основе HMX в скорости горения (на 35–110 %). Удельный импульс СРТТ на основе глицидила-
зида (GAP) и CL-20 Isp = 251 c, тогда как для аналогичного состава на RDX Isp = 242 с. Такая же картина наблюдается в случае артиллерийских порохов.
24