RDX晶体结构与固相生成焓的理论研究  

Theoretical study of the crystal structure and solid phase formation enthalpy of RDX

作　　者：刘建[1] 李金山[2] 赵晓平[1] 何铁宁[1] 董海山[2] 

机构地区：[1]中国工程物理研究院计算机应用研究所,绵阳621900 [2]中国工程物理研究院化工材料研究所,绵阳621900

出　　处：《原子与分子物理学报》2010年第3期539-544,共6页Journal of Atomic and Molecular Physics

基　　金：国家自然科学基金(973-613830101);中物院发展基金(2009A0203010);中物院发展基金(2007A03002)

摘　　要：采用分子模拟的方法计算含能化合物的晶体结构和固相生成焓,有助于进一步从理论上计算其主要爆轰参数.本文通过密度泛函理论(DFT)与开放力场(OFF)相结合的方法计算了黑索金(RDX)的晶体结构和固相生成焓.首先采用分子力学(MM)和分子动力学(MD)方法对RDX分子进行驰豫和模拟;然后采用GGA-BLYP泛函,DNP基组对RDX分子进行几何结构优化;最后对优化后的分子进行Mont Carlo模拟退火、簇分析、晶体结构优化等步骤的计算得到能量最低的结构作为最终的晶体结构:空间群为PBCA,密度为1.8208,晶胞参数为a=13.6561,b=11.3015,c=10.500,α=90,β=90,γ=90,与实验值相符.在此基础上,利用DFT GGA-BLYP计算求得RDX的固相生焓为171.86 kJ/mol,与实验测定值168.9J/mol相比的误差为1. 8%.The crystal structure and solid phase enthalpy are helpful in calculating the detonation parameters of energetic materials. Using density functional theory （DFT） combined with open force field （OFF）, we calculated the crystal structure and the solid formation enthalpy of RDX （hexahydro-1, 3, 5- Trinitro-2, 4, 6-triazine） in this work. The final crystal structure of RDX was obtained through molecular optimizing, simulated annealing, clustering and geometry optimization. The calculated space group of RDX was PBCA , and the crystal parameters of which were a=13.6561,b=11.3015,c=10.500,α=90,β=90,γ=90 respectively, and the solid phase formation enthalpy was calculated to be 171.86 kJ/ mol. The result of crystal structure and solid phase formation enthalpy by calculation are consistent with the experiment values.

关 键 词：RDX 生成焓 DFT MM MD 

分 类 号：O65[理学—分析化学]