摘要：热力学性质是钝感高能炸药1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯（TATB）爆轰性质和安全性评估分析的重要参数.由于结构的复杂性,TATB炸药尚缺乏系统的实验和理论计算结果.结合全原子力场和分子动力学的方法,本文系统研究了不同温度和压力条件下TATB的力学性质和热力学参数,得到了弹性模量、德拜温度等随温度、压力的变化情况,并与实验进行了对比分析.结果表明：在0—50 GPa外部压力下,TATB晶体保持力学稳定,弹性常数和弹性模量随压力升高而增大,各向异性程度随压力升高而减小,泊松比和延展性则受压力的影响较小;随温度的升高,TATB的力学稳定性逐渐下降,有发生力学失稳的可能,各弹性常数随温度升高而逐渐减小,各向异性程度也随之减小;TATB的声速和德拜温度同样随着压力升高而增大,平均声速从0 GPa下的1833 m/s,增加到10 GPa下的3143 m/s,德拜温度由0 GPa下的254 K增加到10 GPa的587 K.TATB热膨胀系数的计算表明,在200—500 K温度常压情况下,其体热膨胀系数为35.9×10^-5K^-1,与实验数据符合较好。

关键词：三氨基三硝基苯 分子动力学 弹性常数 热力学参数 

单位：中国工程物理研究院化工材料研究所 绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所 北京100088