Structural evolution of HMX during processing operations - Université de Lille Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Energetic Materials Année : 2023

Structural evolution of HMX during processing operations

Résumé

The impact of processing operations such as chemical synthesis conditions, milling, coating and pressing operations on the crystallographic structure of HMX has been studied using X-ray diffraction and Rietveld analysis. Strong differences in grain morphology and X-ray patterns were first observed after synthesis on two different setups with different washing methods. Diffraction pattern refinements were tentatively performed on the basis of known structures and assuming preferential orientations. The impossibility of achieving satisfactory agreement, even considering the orientation of several planes, could be attributed to the presence of polymorphism or hydrates. The possible new polymorphs or hydrates were metastable since milling led to the stable ß-HMX polymorph. No such transformation occurred during the coating operation, but an increase in structural defects was observed. Finally, the pressing step did not induce any transformation but surprisingly led to a decrease in structural defects, probably due to isotropic deformation of the crystallographic cell and the repairing effect of the associated thermal treatment.
L’impact des opérations de traitement telles que les conditions de synthèse chimique, les opérations de broyage, de revêtement et de pressage sur la structure cristallographique du HMX a été étudié à l’aide de la diffraction des rayons X et de l’analyse de Rietveld. De fortes différences dans la morphologie des grains et les rayons X ont été observées pour la première fois après la synthèse sur deux configurations différentes avec des méthodes de lavage différentes. Des raffinements de diagrammes de diffraction ont été provisoirement effectués sur la base de structures connues et en supposant des orientations préférentielles. L’impossibilité d’obtenir un accord satisfaisant, même en tenant compte de l’orientation de plusieurs plans, pourrait être attribuée à la présence de polymorphisme ou d’hydrates. Les nouveaux polymorphes ou hydrates possibles étaient métastables puisque le broyage a conduit au polymorphe ß-HMX stable. Aucune transformation de ce type ne s’est produite pendant l’opération de revêtement, mais une augmentation des défauts structurels a été observée. Enfin, l’étape de pressurage n’a induit aucune transformation mais a étonnamment conduit à une diminution des défauts structurels, probablement dus à la déformation isotrope de la cellule cristallographique et à l’effet réparateur du traitement thermique associé.
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Dates et versions

hal-04255182 , version 1 (23-10-2023)

Identifiants

Citer

Mathieu Guerain, Pascal Palmas, Alexandre Lecardeur. Structural evolution of HMX during processing operations. Journal of Energetic Materials, 2023, Journal of Energetic Materials, pp.1-13. ⟨10.1080/07370652.2023.2267558⟩. ⟨hal-04255182⟩
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