【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于含能材料计算化学研究领域，特别是一种用于评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法。
技术介绍
1、含能材料是一类具有高能量密度的化学物质，可以迅速释放大量的化学能，并转化为光、热、压力等形式的能量输出，在军事、航空航天、能源等领域具有重要的应用价值。在各种制备、加工和储存条件下，含能材料可能会产生各种类型的缺陷，包括空位、杂质和位错等。可能是由于结晶过程中的不完美堆积，也可能是由于升高的温度导致原子的热振动增加，无法生成完美的含能离子盐晶体。空位缺陷是最简单的一类晶体缺陷，几乎所有晶体都含有空位缺陷。伴随缺陷的产生，含能材料的各项性能均会发生变化，特别是对稳定性有重大影响。然而，目前评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法尚有不足：一方面由于含能离子盐中空位缺陷尺度小且分布情况复杂，难以通过实验来评价含有空位缺陷的含能离子盐晶体稳定性；另一方面当前用于评价含能离子盐晶体稳定性常用的2种理论计算方法也存在不足：
2、1、利用分子动力学方法模拟含能离子盐的分解过程，通过比较分解起始时间判断含能离子盐的稳定性。然而该方法需要消耗大量的计算资源和时间，需要统计每个离子的断键情况，步骤繁琐并且需要选择合适的温度条件，过高的温度会导致分解起始时间差距小，过低的温度会导致分解起始时间较晚，消耗更多的计算资源。
3、2、通过统计氢键的数量和长度判断含能离子盐的稳定性。然而该方法对于氢键识别的判据较为笼统，并且忽视了体系中可能存在的π-π堆积和广泛存在的范德华力作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法，用于具有复杂空位缺陷分布情况的含能离子盐晶体稳定性的评价。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：
3、一种用于评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法，利用离子间键临界点上的电子密度评价不同空位缺陷分布的含能离子盐的稳定性，具体包括：
4、步骤一，获得具有不同空位缺陷分布的含能离子盐中离子间键临界点处的电子密度：
5、步骤1，获取含能离子盐晶体的晶体结构数据，扩展获取的晶胞得到超晶胞，按照阴阳离子比例，删除相同数量的阴阳离子，得到多个含能离子盐中空位缺陷模型；基于预定义参数，采用第一性原理方法优化得到优化后空位缺陷模型；
6、步骤2，根据优化后的空位缺陷模型，以步骤1的预定义参数为基础，使用gth赝势，采用第一性原理计算方法进行含能化合物分子的单点能计算获得波函数文件；
7、步骤3，根据步骤2得到的波函数文件，检索出离子间的键临界点，并得到键临界点上的电子密度，将得到的电子密度求和；
8、步骤二，对比不同空位缺陷分布的含能离子盐中离子间键临界点处的电子密度，电子密度越大的空位缺陷分布在含能离子盐中更稳定。
9、本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
10、本专利技术方法可用于具有复杂空位缺陷分布情况的含能离子盐晶体稳定性评价。只需分析结构优化后的波函数文件，得到离子间键临界点上的电子密度，用以表征整个体系的分子间相互作用，更强的分子间相互作用，意味着含能离子盐晶体更加稳定；方法简单快捷且所需计算资源较少。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法，其特征在于，利用离子间键临界点上的电子密度评价不同空位缺陷分布的含能离子盐的稳定性，具体包括：
2.如权利要求1所述的用于评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法，其特征在于，所述离子晶体结构数据包括晶胞长度、晶胞方向和晶体内所有原子的原始分数坐标；所述扩展获取的超晶胞大小应满足若删除1对阴阳离子后的空位缺陷浓度在20％以下；所述预定义参数包括平面波截断能、原子最大位移收敛标准和原子受力收敛标准；所述优化后空位缺陷模型包括优化后晶胞长度、优化后晶胞方向、晶体内所有原子的优化后分数坐标。
3.如权利要求1所述的用于评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法，其特征在于，步骤1中预定义参数中平面波截断能为400Ry，原子最大位移收敛标准为0.003Bohr，原子最大受力收敛标准为0.00045Bohr/Hartree。
【技术特征摘要】
1.一种用于评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法，其特征在于，利用离子间键临界点上的电子密度评价不同空位缺陷分布的含能离子盐的稳定性，具体包括：
2.如权利要求1所述的用于评价含空位缺陷含能离子盐晶体稳定性的方法，其特征在于，所述离子晶体结构数据包括晶胞长度、晶胞方向和晶体内所有原子的原始分数坐标；所述扩展获取的超晶胞大小应满足若删除1对阴阳离子后的空位缺陷浓度在20％以下；所述预...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊清，郭志炜，姜炜，郝嘎子，王小贺，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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