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聚合物对冲击诱导孔隙塌缩的影响:基于反应分子动力学的热点临界性研究

材料科学 2026-03-16 v2 化学物理

摘要

含能材料的冲击起爆由机械能局域化为热点所介导。这些热点源于冲击波与材料微结构的相互作用;最有效的热点由孔隙的塌缩形成。最近使用分子动力学(MD)的研究揭示了纯含能材料中孔隙塌缩后冲击到爆燃转变的分子机制。然而,炸药配方是含能晶体与聚合物粘结剂的复合材料,这与先前对纯材料的关注不同。聚合物相对热点形成及其临界性的作用尚不清楚。我们使用反应分子动力学模拟来研究RDX中孔隙周围的聚苯乙烯和聚乙烯醇硝酸酯薄膜在冲击诱导孔隙塌缩中的作用。聚合物影响热点的温度及其临界性。虽然惰性聚合物的存在通常会延迟或阻碍含能材料的化学反应,但某些几何构型会加速化学反应。这些模拟为这些现象提供了机理上的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.02234,
  title  = {Influence of Polymer on Shock-Induced Pore Collapse: Hotspot Criticality through Reactive Molecular Dynamics},
  author = {Jalen Macatangay and Chunyu Li and Alejandro Strachan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.02234},
  year   = {2026}
}