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DMA/H2O계에서 DADNE의 냉각결정화 연구

초록/요약

Cooling crystallizations of the 1,1-diamino-2,2-dinitroethylene (DADNE) from N,N-dimethylacetamide(DMA)/water mixtures were carried out in order to modify the crystal habit and the average diameters which tremendously affects the packing density and the mechanical sensitivity of the energetic formulations when undergoing the blending operations. It was found to be that the cooling rates and the DMA quantity affects the growth of the crystalline plane, (012). That induces the morphological changes of the DADNE crystals from the plate to the rod ?like. When a cooling rate was 0.1˚C/min, elongated DADNE crystals whose main growth directions are <100> and the broadest faces are (012) were obtained. The measurements of the metastable zone width revealed that the nucleation and growth of the DADNE crystals was accompanying the surface integration along with the volume diffusion.

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초록/요약

본 연구에서는 dimethylacetamide (DMA)와 H20를 공용매로 사용하여 고에너지물질인 1,1-diamino-2,2-dinitroethylene (DADNE, FOX-7,C2H4N4O4)의 냉각결정화를 수행하였다. 결정화 시 냉각속도는 0.1 ℃/min, 0.3 ℃/min, 0.5 ℃/min 그리고 0.7 ℃/min으로 변화시켰으며, 공용매의 비율은 DMA를 기준으로 60 wt%와 70 wt%로 설정하였다. 또한 결정의 크기와 형태가 폭발물질의 성능과 민감도에 영향을 준다는 것에 의거하여 회수한 재결정 DADNE의 크기와 종횡비에 대하여 분석하였다. 그 결과 공용매의 비율은 DADNE 결정의 크기와 종횡비에 영향을 주지 않았지만, 냉각속도의 변화는 그렇지 않은 것이 확인되었다. 냉각속도가 0.7 ℃/min, 0.5 ℃/min, 0.3 ℃/min, 0.1 ℃/min의 순서로 느려짐에 따라 DADNE 결정의 크기는 증가하였으며, DADNE 결정의 종횡비 또한 증가하는 경향성을 보였다. 냉각속도가 느린 경우 DADNE 결정의 주 성장 방향은 <100>이였으며, {012}면이 가장 넓게 성장하여 다면체 침상형의 DADNE 결정을 확인할 수 있었다.

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