前 言

含能材料分子中蘊含巨大的能量，在外界刺激作用下，含能材料分子中的化學鍵會發(fā)生斷裂破壞，快速釋放出大量的能量并急劇膨脹從而對外做功。因此，含能材料作為一類特殊的能源材料，在航空航天、武器彈藥、民用設備等眾多領域得到廣泛應用。對于常規(guī)武器彈藥，含能材料是對目標實施有效毀傷的能量來源與重要依托。因此，武器彈藥中裝填的含能材料的性能直接影響并決定武器彈藥的作戰(zhàn)使用性能。

含能材料的生產、制備、加工等環(huán)節(jié)都有特殊的條件與要求。在含能材料制備過程中，受制備工藝的影響，最終產物中會存在一定量的未完全參與反應的原料及其他副產物，從晶體學的角度來講，含能材料晶體中存在摻雜缺陷。此外，含能材料晶體在結晶過程中，外界的因素，包含溫度、濕度、振動、沖擊、電磁場、溶劑等均會影響其結晶過程，從而有可能導致其晶體中產生缺陷，如空位、位錯、孿晶等。從微觀角度來看，晶體缺陷的存在會影響含能材料的晶體結構，使晶體中炸藥分子的堆積與排列方式發(fā)生改變，造成炸藥晶體密度與分子間作用力發(fā)生變化。從宏觀角度來看，晶體缺陷會影響含能材料的性能，如感度、穩(wěn)定性、爆轟性能、力學性能等，從而進一步影響武器彈藥在服役過程中的可靠性、安全性與作戰(zhàn)使用性能。因此，研究晶體缺陷對含能材料性能的影響具有重要的理論意義與重大的應用前景。

為了研究含能材料的性能，通常采用實驗與理論研究方法，實驗方法可靠性高，但成本高、周期長，同時存在一定的危險性。相較之下，理論研究方法成本低、周期短，目前已成為一種常見的方法。在理論方法中，分子動力學（molecular dynamics，MD）、量子力學（quantum mechanics，QM）與量子化學（quantum chemistry，QC）是最常見的三種方法。在三種方法中，QM 與 QC 方法主要是計算含能材料分子的不同原子中電子的信息，側重于從電子層面分析預測物質的性能，其計算量較大，計算耗時較長，要求體系中的原子數不能過多，從而導致其應用受到一定的限制。MD 方法主要是從分子層面預測物質的結構與性能，具有簡便易行、準確度較高、計算速度較快等優(yōu)點，因此在理論計算方面具有明顯的優(yōu)勢，從而備受關注。

本書采用 MD 方法，探究微觀缺陷對炸藥性能影響情況，全書共分為 6 章：第 1 章介紹含能材料微觀缺陷的基礎知識，包括微觀缺陷產生的原因、微觀缺陷產生的機理、含能材料微觀缺陷研究現狀；第 2 章介紹分子動力學理論基礎知識；第 3 章選取高能炸藥 PETN、HMX 為研究對象，探究微觀缺陷對單體炸藥性能影響情況；第 4 章以 HMX 基 PBX、CL-20 基 PBX 與 B 炸藥為研究對象，探究微觀缺陷對混合炸藥性能影響；第 5 章選取典型的 CL-20/DNB、CL-20/TNT、CL-20/NQ、CL-20/HMX 共晶炸藥為研究對象，探究微觀缺陷對 CL-20 共晶炸藥性能影響情況；第 6 章選取 HMX/NTO、HMX/NQ 為研究對象，探究微觀缺陷對 HMX 共晶炸藥性能影響情況。

本書在編寫過程中參考了國內外的一些書籍與研究論文，在此向相關作者表示衷心的感謝與誠摯的敬意。本書在出版過程中得到了 含能材料服役性能...