CL-20 的多晶型现象引起了广泛关注。中国科学技术大学利用拉曼和中红外光谱研究了压力诱导CL-20 相变过程。结果表明,在压力为0.9~4.4 GPa 时,ε 晶相的CL-20 开始转变为γ'晶相,γ'晶相明显区别于γ 晶相。当压力进一步增加时γ'晶相会进一步转变为其它晶相。当压力降低到常压时,相变过程均可逆,新生成的晶相能转变为初始晶相。结果证实了不同晶相CL-20 的结构对外界压力具有依赖性。
源自:Sun X,Sui Z,Wang J,et al. Phase Transition Routes for ε- and γ- CL-20 Crystals under High Pressure up to 60 GPa[J]. The Journal of Physical Chemistry C,2020,124:5061-5068.
采用原位拉曼光谱和聚焦光束反射率测量系统研究了溶剂/反溶剂法CL-20的重结晶过程。反溶剂的滴加速率对产物晶相转变有重要影响。较高的反溶剂滴加速率会导致β-CL-20 首先生成,随后β-CL-20 转变为更稳定的ε-CL-20;而较低的反溶剂滴加速率则导致ε-CL-20 首先生成。晶体生长速率与反溶剂的滴加速率有关。
源自:Yang H,Kim J,Kim K. Study on the Crystallization Rates of β- and ɛ-form HNIW in in-situ Raman Spectroscopy and FBRM[J]. Propellants,Explosives,Pyrotechnics,2020,45(3):422-430.
CL-20 的感度高和多晶型互变现象是限制CL-20 基炸药广泛应用的瓶颈问题。在溶剂/反溶剂重结晶过程中,使用多巴胺掺杂的氧化石墨烯来包覆ε-CL-20。选择合适的聚多巴胺和氧化石墨烯的使用量,通过分子间相互作用,使得包覆后ε-CL-20 的感度降低、热稳定性提高,同时晶体密度没有明显降低。
源自:Huang B,Xue Z,Chen S,et al. Stabilization of ε-CL-20 Crystals by a Minor Interfacial Doping of Polydopamine-Coated Graphene Oxide[J]. Applied Surface Science,2020,510(1):145454.
采用分子动力学计算方法研究常温和90 GPa 压力下CL-20 的晶型转变规律。结果表明,在一定压力范围内增加压力会导致ε-CL-20的硬度增加。压力诱导ε-CL-20 结构变化与分子中硝基转动的难易程度有关。研究结果为共晶炸药的结构设计提供参考。
源自:Bidault X,Chaudhuri S. A flexible-molecule force field to model and study hexanitrohexaazaisowurtzitane(CL-20)-polymorphism under extreme conditions[J]. RSC Advances,2019,9(68):39649-39661.
采用分子动力学模拟计算的方法,通过构建合适的模型研究了真空以及乙酸乙酯溶液中CL-20 晶体形貌演化过程。结果表明外界环境对CL-20 晶体形貌的形成具有重要影响,这一结论为设计得到具有特定形貌的CL-20 晶体具有指导意义。
源自:Lan G,Jin S,Li J. Molecular Dynamics Investigation on the Morphology of HNIW Affected by the Growth Condition[J]. Journal of Energetic Materials,2019,37(1):44-56.