需要高能复合物制造更强力和更安全爆炸物Sarah Houlton用硬帽调查

炸药存储柜装有各种产品,如火药、炸药、TNT和像Semtex等现代塑胶炸药,人们可能认为现在有很多爆破方式,不需要新事物某些爆炸物有毒或环境不友好,安全替代物最受欢迎,储存中比较稳定或有特定引爆特性的替代物也是如此高能素材研究仍是一个丰硕领域,

氮化合物重排列和形成氮气的固有愿望是高能材料研究的核心,美国南加利福尼亚大学Karl Christe正在制造纯氮化合物和离子产生氮异步器极难实现, 他解释道, 并不仅仅因为化学反应很少, 而且还因为 — — 当然 — — 材料极具活力

直至1990年代后期,唯一已知为azide阴离子N3-.美国国防高级研究项目局Darpa对多核化合物用于军事目的的潜力感兴趣,并开始资助该地区的项目Polynitrogen复合物将是革命性强能材料,当它们转换回分子氮时释放出非常高的能量,'Criste说并具有环境友好性的额外优势, 唯一分解产物为氮气

Darpa资金使Christe开发Cationic多子类合成5+.奇异稳定到约60-70摄氏度,5-Anion市Darpa在2004年拉下程序插件5+发现点点燃计算化学兴趣

文献充斥多核化合物理论论文,难解难解人没有技能或右启动素材, 如果多步响应, 中间线很可能高度不稳定, 并不存在已知反应 制造中间多硝基诺贝尔奖获取碳同源词-ballyballs和Scapene制造氮 Alotrope多度难度

全氮,所有时间

继续寻找氮 Alotrope,理论计算推波助澜早在2002年,例如美国佛罗里达大学Rodney Bartlett预测N5+N级5-应该是稳定晶状盐今年早些时候,以色列耶路撒冷希伯来大学Benny Gerber发布计算预测N晶8稳定低温2N8单元由弱范德华交互北南8单位本身预测相当不稳定,分解成2N3激进派和N2低激活能量屏障8或13kcal/mol视N8异构物选择实验生成运动稳定氮同源物仍然难以实现

Peter Portius正在英国Sheffield大学实验室调查富氮化合物,与强氮富氮专用ligands合作,如三核线性Azido分组,并协调光元素,包括硅、或磷产生数个azideligands合用单片中心-非核原子-由多氮环绕探索氮含量极限真令人兴奋, 富氮化合物仍可隔离化,

组使用合成化学并用全方位分析技术,如超快时间解析激光光谱分析,以显示分子稳定性Portius表示:「稳健性包括撞击、摩擦、静电释放和热灵敏度等题富氮复合物分解很容易触发,部分原因包括N-N债券弱和N-N三联二元强两种氮联想模式之间的能量差表示这些复合物在能量存储方面有希望

高核分子

德国慕尼黑路德维格-马克米里安大学Thomas Klap多分子自始至终都不稳定,

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TKX-50是强爆药,但对合成安全处理便宜

并不会阻抗他他对可归为强能材料的任何事物都感兴趣,无论是初级爆炸物、二级爆炸物、火药推进剂或火箭推进剂。高能材料而非爆破,工作的主要原因是向武装部队提供更好的材料或降低敏感度使其更安全处理或降低毒性。 ”但如果敏感度和毒性下降以牺牲性能为代价,则该材料不太可能使用Klapötke补充道:

大约15年前,克拉普特克开始研究高氮化合物 — — 定义为至少65%氮化合物。光能充电源可美化, 高爆素则无最后点能氧化剩余10%的分子 即90%氮化

5或6年前,他的注意力略微转向高氮化合物,这些化合物也富含氧量内装硝化甘油或N级氧帮助剩余碳或氢氧化,转换成一氧化碳和水并发异温N级增加分子交互作用, 提高密度,爆炸速度尺度加密度和引爆压力比重更高,比重加密度正方形高密度越好

发布结构综合数 上二分二分三核元N级氧化物和硝化物偶方在新泽西州Picatinny Arsenal的美军武术研发工程中心 Ardec并配有绑定器和塑胶机,

初级问题

高爆场Klapötke复合TKX-50四分氧化物化学生成物,不仅合成物简单廉价,而且还是一种强爆,热敏捷、安全处理和低毒性美军正向20公斤批量进一步评价它,

多数初级炸药-用来引爆大量敏感度较低的炸药-均含铅Azide或铅套管工作良好廉价,但铅使他们产生毒实战射击问题不是问题-真正的问题在于火器训练场,那里铅会缓慢积聚,对环境和全时工作者产生长期影响。克洛佩特克表示:「我们最近发布含钾复合物,1+5+5+++2DNAMT比较贵但安全得多,可替代铅素材,特别是在铅积聚实为危险的应用中

Christe也在寻找铅亚兹代换物 并至少做了30种多亚兹商业上可获取的三甲基齐兹德非休克敏感度,用金属氟化物反应,分步量化响应提供多子二盐类,包括xoazides和nitrodoazides部分爆炸性极强, 部分敏感,

避免反向

安全性生产能强材料时是一个关键问题无法绕开爆炸事实-如果它们不热动不稳定,反应或燃烧时不会释放能量。理想强能材料必须有足够高活能阻抗或分解以便安全处理,但如果提供足够说服力则能爆炸

Thomas Klapoetke/Ludwig-Meximilian慕尼黑大学

新炸药小批量测试敏感度显示允诺 生成量缓慢增量

标准程序目前运行计算机模拟后制作新分子,许多性能参数可可靠计算计算成形密度可用于预测爆炸速度和压力加爆炸温度并决定是否值得制作, Klapötke表示敏感度比预测难得多-你仍必须在实验中制造事物以观察它们处理多安全性

Klapötke热切指出,它们是故意合成化合物供军队使用,设计为致命性并不知道新复合体会有多敏感或危险,评估电阻摩擦和静电敏感度

如果属性有希望,它们会提升至0.7g并重复粒子安全测试以获取更准确可靠数字如果保持良好,则提升至2.5g、5g和10g,并每次都作进一步安全评价2.5g不稳定时,大尺度无实用用批量制作量从不超过10g即使是需要50g启动速度测试,我们也会做510g预设

和数量规则一样,自我保护也至关紧要Christe说 : 使用这些材料时必须非常谨慎因为他们能快速释放大量能量, 你必须保护自己, 用皮革或Kevlar服装,重手套,脸部保护 耳塞

素材高静电放电敏感度, 设备与烟雾引擎盖都停机,强制素材注入平板电脑等操作 通过远程控制完成 掩体封闭门 所以万一出问题

工伤事故足以完全关闭作业 安全步骤至关重要克莉丝特举例说,两次被迫换工,而在其他实验室的意外事件迫使他的雇主 — — 1967年Stauffer和1994年Rocketdyne放弃富有活力的材料研究。

克洛佩特克表示,复合物有时会爆炸而没有任何刺激因素-他们可以坐在滤波纸上意外爆炸幸运的是,这并非常事, 而在慕尼黑时我们只发生一起严重事故,这是第一个,我不想再看到它绝对安全是不可能的-不管你生命中做什么,都有一些风险,使用爆炸物工作时风险将始终保留,伤害可能发生。稍早时我受伤 并戴助听器没有什么安全百分百,但如果没有人发明新分子,我们永远找不到比这更好的东西

硫化和化

iStock系统

重心大都集中在氮-氧化合物上,转下周期表显示高氮含量的硫和复合物也有些高能二叉氮化S4N级4人所共知 摇篮形结构异常金色晶体保持空气稳定, 但也有些松散和休克敏感化, 很容易分解成固态硫气和氮气纯净性越强越不稳定

s-N复合系统更难操作S级5N级6举个例子,空气敏感度很高,因此需要手套盒并避免地面玻璃关节s-N阴离子和cations非常稳定的例子,或许是因为latice能量有助于稳定,解释英国Loughborough大学的Paul Kelly

下拉到4N级4闲置和不洁时也相当惰性, 但是Kelly,他制作了这些东西,解释 当它非常纯洁时用spartula触摸它就足以令它爆炸if it's not quite纯净, 便有更多回旋余地, 但我们从不称它为固态-我们会转成悬浮,irogen复合体实为二进制 很难处理

时空2N级2可用作稳定前缀X级Kelly花了很多年努力(并成功)制作模拟物,小分子高核复合物不稳定化硫或通常排除实用应用Kelly认为我们仍然不够了解主要组分元素的化学作用,如硫磺和并发时会怎样?管它能做什么?eiroid化学

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