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本论文以RDX为研究对象,将分形理论引入到含能材料的研究中,首次实现含能材料的分形生长。分别采用溶剂挥发法,溶剂-非溶剂重结晶法制备分形RDX,以扫描电子显微镜(SEM)作为表征手段,研究了RDX分形生长的规律和影响因素。主要研究内容及结果如下:
(1)采用溶剂挥发法,在二维的基底上制备分形RDX,分别研究了RDX在纯溶剂中、丙酮-乙醇混合溶剂中和在添加1631(十六烷基三甲基氯化铵)的情况下RDX的分形生长。结果表明,丙酮-乙醇混合溶剂中,挥发温度为30℃,丙酮和乙醇的体积比为10∶1时,有利于枝晶状分形RDX的生长。分析认为RDX的分形生长主要由成核过程控制。另外研究表明,乙醇的加入导致溶液低水平的扰动促进了分形RDX的有序生长。
(2)采用溶剂非溶剂重结晶法,在溶液体相中制备出分形结构RDX,分别研究了溶液浓度及加水方式对RDX分形生长的影响。结果表明,在高浓度的溶液中,采用正向加水方式,可以制备出枝晶形态的分形RDX。研究认为RDX在溶液体相中的非平衡态生长是其最终形成分形形态的主要原因。