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了解含能材料在极端条件下的物理和化学特性,对于它们的安全和有效使用至关重要。这种材料中的高压相变会导致其起爆性能和爆轰性能的显着变化,因此需要进行详细的结构研究。CL-20的高压结构演变由于其高能量密度含量而特别值得关注,这使其在未来的应用中,可能成为一种重要的材料。然而,以前的实验工作只确定了最高约7 GPa(70000大气压)状态方程。
来自LLNL的研究人员研究了ε-CL-20-最稳定、密度最高的多晶型在压力为以前使用同步辐射粉末X射线衍射时五倍压力下的常温高压相稳定性。该研究的主要作者萨曼莎·克拉克解释说:通过使用现代同步加速器源提供的高通量,能够探测ε-CL-20到更高的压力,并发现环境相在压缩到达到的最高压力时保持稳定。衍射实验在Argonne国家实验室高级光子源的HPCAT光束线上进行。
其研究发表在JANNAF《推进与能量学》期刊上。该项目的一个有趣发现是,与许多其他高能化合物不同,每个轴的压缩性在整个压力范围内是相似的;这归因于分子的笼状结构。研究小组从衍射数据中确定了实验状态方程参数,与计算值非常吻合。小组负责人Richard Gee领导了密度泛函理论计算,他说:实验数据和模型数据之间的出色一致,突出了这种联合努力的力量。
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