富勒烯炸弹的反应分子动力学模拟
材料科学
2014-08-19 v1
摘要
炸药、推进剂和烟火剂等含能材料在民用和军事应用中广泛使用。纳米炸药因其高密度的含能共价键而构成一个特殊群体。本文报道的硝基富勒烯分解的反应分子动力学研究，首次提供了纳米尺度碳材料爆炸的详细化学机制。在初始加热后，C60(NO2)12 发生解体，在数十皮秒内使温度和压力升高数千开尔文和数巴。爆炸始于 NO2 基团异构化为 C-O-N-O，随后发射 NO 分子并在富勒烯球表面形成 CO 基团。NO 氧化为 NO2，C60 分解释放 CO2。在最高温度下，CO2 产生双原子碳。研究表明，起始温度和释放能量强烈依赖于材料的化学成分和密度。所建立的爆炸机制为纳米尺度燃烧和爆轰的控制提供了指导。
引用
@article{arxiv.1408.3721,
title = {Reactive Molecular Dynamics Simulation of a Buckybomb},
author = {Vitaly V. Chaban and Eudes Eterno Fileti and Oleg V. Prezhdo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3721},
year = {2014}
}