晶型转变及其控制

影响晶型转变的因素众所周知,结构决定性质,而对于晶体来说，当外界条件变化时，晶体结构形式发生改变，碳、硅、金属的单质、硫化锌、氧化铁、二氧化硅以及其他很多物质都具有这一现象，所以本文通过查阅文献举例说明影响晶型的一些因素，主要有温度、压力、粒度和组成。

一、温度温度对晶型影响比较复杂，当温度升高时，晶体中的分子或某些离子团自由旋转，取得较高的对称性，而改变晶体的结构。

下面举例说明：(1) BaO·Al2O3·SiO2(BAS)系微晶玻璃的主晶相为钡长石。

钡长石主要的晶型有单斜钡长石(monoclinic celsian)、六方钡长石( hexa celsian)和正交钡长石(orthorhombic celsian),三者的关系如图1所示:Fig. 1 The phase transformation of celsian由图中我们可以看到:六方钡长石膨胀系数高,为8. 0×10-6/℃,而且在300℃左右会发生其向正交钡长石的可逆转变,转变过程中伴随着3-4%的体积变化。

(2)当预热温度小于400℃时，反应所得到的产物氧化铝为非晶态的A12O3。

非晶A12O3。

在热力学上是一种亚稳状态，所以它有向晶态转化的趋势。

当温度不够高时，非晶A12O3中的原子的运动幅度较小，同时晶化所必不可少的晶核的形成和生长都比较困难，因此非晶态向晶态的转化就不易。

为研究所制备的非晶A12O3。

向晶态Al2O3转变的规律，我们把在300℃时点火得到的非晶A12O3 进行了锻烧处理，结果见表2:Fig.1 XRD Patterns of Produets kept for 1.5h at 700一900℃Fig.2 XRD Pattems of produets kept for o.5h at l000一l200℃Fig.3 XRD Pattems of produets kept for o.5h at l000℃ and l200℃Fig.4 XRD Pattems of produets kept for different time at l000℃Fig.5 XRD Pattems of produets kept for different time at 1100℃从图1中可以看到，非晶态的氧化铝经700、800、900℃锻烧1.5h后，氧化铝从非晶态转变为r-A12O3，并且随着温度的升高r- A12O3。

硫酸钾晶型转变是一个化学过程，涉及到硫酸钾晶体中离子键结构的改变。

这个过程受到温度和环境的影响，在不同的条件下，硫酸钾晶体的结构可能会发生转变。

硫酸钾是一种无机化合物，通常以含有钾、硫和氧三种元素的化学式K2SO4表示。

它的晶体在室温下通常是正交面对称的板状结构，但在高温下可能会形成单斜晶体。

这种晶型转变的过程可以通过实验观察到，例如通过X射线衍射分析。

当硫酸钾晶体在加热时，晶格中的离子键结构可能会发生改变，导致晶体形状的转变。

这个过程可以被视为一种物理变化，因为它并没有改变晶体的化学组成。

然而，这种转变可能会受到温度的影响。

随着温度的升高，硫酸钾晶体的单斜结构可能会进一步转变为更简单的形式，如气体或熔融状态下的硫酸钾。

除了温度的影响，硫酸钾晶型转变还可能受到环境因素的影响，如压力、溶液浓度等。

这些因素可能会影响晶体的稳定性，从而促使晶型转变的发生。

例如，在高压下，硫酸钾晶体的结构可能会发生变化，形成新的晶体形态。

在硫酸钾生产过程中，晶型转变也可能是一个重要的考虑因素。

由于不同晶型的硫酸钾具有不同的物理和化学性质，因此控制晶型转变的过程对于生产具有特定性能的产品至关重要。

例如，通过控制加热速度和温度，可以抑制硫酸钾晶体的晶型转变，从而获得具有特定形状和性能的晶体。

总之，硫酸钾晶型转变是一个涉及到离子键结构改变的物理过程，受到温度和环境因素的影响。

通过了解晶型转变的过程和影响因素，可以更好地控制硫酸钾的生产和应用，并开发具有特定性能的硫酸钾产品。

需要注意的是，硫酸钾晶型转变是一个复杂的过程，涉及到许多因素和细节。

以上内容仅提供一般性讨论，具体应用时还需根据实际情况进行评估和调整。

dsc在晶型转变的应用-回复1. 什么是晶型转变晶型转变是指晶体结构在外界条件变化下从一种晶型转变为另一种的过程。

晶体结构的稳态晶型是由晶格、原子及离子排列所决定的，它们之间的相对位置和角度是特定的。

当外界条件如温度、压力和化学成分发生变化时，晶体的晶型也会随之改变。

2. 晶型转变的类型晶型转变可以分为两种类型：可逆转变和不可逆转变。

可逆转变是指晶体在外界条件变化下可以切换回原来的晶型。

这种转变常见于温度变化引起的转变，例如铁的铁磁性转变为顺磁性。

不可逆转变是指晶体结构发生永久性改变，无法回到原来的状态。

这种转变常见于高温或高压条件下的相变，例如金刚石的晶型转变为石墨。

3. 晶型转变的应用晶型转变在许多领域中都有广泛的应用，以下是几个典型的例子：(1) 材料科学和工程：晶型转变常常用于改变材料的物理和化学性质，从而获得所需的材料性能。

例如，通过晶型转变，金属和合金可以具有不同的硬度、强度和耐腐蚀性能。

此外，晶型转变还能够改变材料的导电性、磁性以及光学性质，使其适用于电子、磁性材料和光电器件等领域。

(2) 药物制剂和生物医学：晶型转变在药物制剂和生物医学领域中也有广泛应用。

药物的晶型转变可以改变其药效、溶解度、稳定性和可吸收性等性质，从而提高药物的吸收和疗效。

例如，通过晶型转变，药物可以从低溶解度晶型转变为高溶解度晶型，提高药物的溶解度和生物利用度。

此外，晶型转变还可以改变药物的释放速度和控制药物的缓释，实现药物的持续释放和目标导向输送。

(3) 能源和环境：晶型转变在能源和环境领域中的应用越来越重要。

通过晶型转变，可以改变材料的能量存储和转换性能，提高能源利用效率和储能密度。

例如，通过晶型转变，锂离子电池的电极材料可以实现高容量和长循环寿命。

此外，晶型转变还可以用于储氢材料、燃料电池、太阳能电池等能源转换装置。

而在环境领域，晶型转变可以应用于气体分离、催化剂设计以及污染物检测和治理等方面。

4. 晶型转变的研究方法研究晶型转变的方法有很多，其中常用的方法包括：(1) X射线衍射：X射线衍射是研究晶型转变的常用方法之一。

石英的晶型转变引言石英是一种常见的硅酸盐矿物，具有多种晶型。

晶型转变是指石英晶体在特定条件下由一种晶型转变为另一种晶型的过程。

本文将探讨石英晶型转变的机制、条件和应用。

石英的晶型石英的基本结构石英的化学式为SiO2，其晶体结构为正交晶系。

每个石英晶体分子构成了一个六角形晶胞，其中SiO4四面体是其基本结构单元。

α石英α石英是石英的稳定晶型，在自然界中最常见。

其晶体结构呈现紧密堆积的四面体结构，具有六方晶系特征。

α石英是一种透明无色或淡黄、浅紫色的矿物。

β石英β石英是石英的高温相，结构与α石英有所不同。

它具有三方晶系的特征，晶体结构较松散。

β石英呈现出一种不透明的白色或浅棕色，常见于高温高压的地质环境中。

石英晶型转变的机制石英晶型转变通常发生在高温或高压条件下。

下面探讨两种常见的石英晶型转变机制：α-β石英转变α-β石英转变是指α石英在高温下转变为β石英的过程。

该转变是可逆的，即β-α石英转变也可能发生。

以下是α-β石英转变的机制：1.压力释放机制：高温下，石英晶体内部压力减小，导致原子结构重新排列，形成β石英的晶型。

2.扭曲机制：高温下，由于原子热振动增强，石英晶体扭曲变形，产生β石英的晶型。

β-α石英转变β-α石英转变是指β石英在低温下转变为α石英的过程。

该转变在大气压力下发生。

以下是β-α石英转变的机制：1.形态分解机制：在低温下，β石英晶体内部压力增大，形成石英晶体的特殊形态，同时原子结构重新排列，形成α石英的晶型。

2.析晶机制：低温下，β石英晶体产生裂缝和断裂，最终析晶为α石英的晶型。

石英晶型转变的条件石英晶型转变的条件包括温度、压力和时间。

温度石英晶型转变的温度范围与晶型有关。

α-β石英转变温度约为573°C，而β-α石英转变温度约为870°C。

压力石英晶型转变的压力范围也与晶型有关。

α-β石英转变通常在高压条件下发生，而β-α石英转变在大气压力下发生。

时间石英晶型转变所需的时间取决于温度和压力。

药品晶型研究及晶型质量控制指导原则9015 药品晶型研究及晶型质量控制指导原则当固体药物存在多晶型现象，且不同晶型状态对药品的有效性、安全性或质量可产生影响时，应对原料药物、固体制剂、半固体制剂、混悬剂等中的药用晶型物质状态进行定性或定量控制。

药品的药用晶型应选择优势晶型，并保持制剂中晶型状态为优势晶型，以保证药品的有效性、安全性与质量可控。

优势晶型系指当药物存在有多种晶型状态时，晶型物质状态的临床疗效佳、安全、稳定性高等，且适合药品开发的晶型。

由两种或两种以上的化学物质共同形成的晶态物质被称为共晶物，共晶物属晶型物质范畴。

1. 药物多晶型的基本概念描述固体化学药物物质状态，可由一组参量（晶胞参数、分子对称性、分析排列规律、分子作用力、分子构象、结晶水或结晶溶剂等）组成。

当这些参量中的一种或几种发生变化而使其存在有两种或两种以上的不同固体物质状态时，称为多晶型现象（polymorphism）或称同质异晶现象。

通常，难溶性药物易存在多晶型现象。

固体物质是由分子堆积而成。

由于分子堆积方式不同，在固体物质中包含有晶态物质状态（又称晶体）和非晶态物质状态（又称无定型态、玻璃体）。

晶态物质中分子间堆积呈有序性、对称性与周期性；非晶态物质中分子间堆积呈无序性。

晶型物质范畴涵盖了固体物质中的晶态物质状态（分子有序）和无定型态物质状态（分子无序）。

优势药物晶型物质状态可以是一种或多种，故可选择一种晶型作为药用晶型物质，亦可按一定比例选择两种或多种晶型物质的混合状态作为药用晶型物质使用。

2. 晶型样品的制备釆用化学或物理方法，通过改变结晶条件参数可获得不同的固体晶型样品。

常用化学方法主要有重结晶法、快速溶剂去除法、沉淀法、种晶法等；常用物理方法主要有熔融结晶法、晶格物理破坏法、物理转晶法等。

晶型样品制备方法可以采用直接方法或间接方法。

影响晶型物质形成的重要技术参数包括：溶剂（类型、组成、配比等）、浓度、成核速率、生长速率、温度、湿度、光度、压力、粒度等，但随所釆用的方法不同而不同，且由于各种药物的化学结构不同，故形成各种晶型物质状态的技术参数（或条件）亦不同，需要根据样品自身性质合理选择晶型样品的制备方法和条件。

药品晶型研究及晶型质量控制指导原则摘要：药品晶型是指药品分子的结晶形式，晶型研究对于掌握药品的物理化学性质、稳定性以及生物利用度等方面至关重要。

本文主要探讨了药品晶型的研究方法以及晶型质量控制的指导原则，并提出了晶型质量控制的重要性。

关键词：药品晶型；晶型研究；晶型质量控制；指导原则引言药品晶型是药物分子结晶的特定形态，对于药物的物理化学性质、稳定性以及生物利用度等方面有着重要影响。

因此，研究药品晶型并进行晶型质量控制对于药品的研发和生产具有重要的意义。

一、药品晶型研究方法1.1X射线衍射（XRD）XRD是一种常用的晶型分析方法，通过测定药品样品的X射线衍射图谱，可以得到药品晶型的特征峰。

通过比对特征峰的位置和强度，可以确定药品的晶型。

XRD可以在非破坏性的情况下进行晶型分析，对于高温下晶型转变的研究也有一定的优势。

1.2热分析法热分析法包括差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）等。

DSC 可以通过测量样品在不同温度下的热容变化，得到药品晶型的热学性质，如熔点和热分解温度等。

TGA则可以测量药品样品在加热过程中的质量变化，通过分析质量变化曲线可以得到药品的热分解参数。

1.3显微镜观察显微镜观察是一种直观的晶型检测方法。

可以通过光学显微镜或电子显微镜观察样品的形貌和结晶特征，从而确定晶型。

显微镜观察可以直接观察晶型的形态，对于不同晶型的识别有一定的便利性。

2.1合理选择晶型在药物研发的早期阶段，应该进行多晶型筛选和优选实验，选择合适的晶型作为产品的稳定性和生物利用度的指标。

合理的晶型选择可以确保产品的质量和疗效。

2.2控制晶型转变晶型转变是晶型质量控制中一个关键的方面。

不同晶型的转变可能会导致药物的物化性质的改变，甚至导致药物失效。

因此，需要通过合适的技术手段和条件控制晶型的转变，确保产品的一致性和稳定性。

2.3开展晶型稳定性研究晶型的稳定性是晶型质量控制的重要依据。

应该开展晶型的稳定性研究，包括湿热稳定性、光稳定性和氧化稳定性等。

关于药物多晶型的专述关于药物多晶型的专述内容提要对于固体制剂、半固体制剂、混悬剂等剂型，应注意药物是否存在多晶型。

因为同一固体药物可因结晶条件、制备工艺不同而得到不同晶型的晶体。

由于药物晶型的不同，其物理化学性质也不同，直接影响药物的质量与药效，因此在新药申报生产过程中，需要进行实验研究。

为此，本章在介绍晶体基本概念与基本规律的基础上，重点阐述药物多晶型的产生与分类、多晶型的制备与鉴定方法、多晶型转变条件与控制、多晶型的理化性质变化、多晶型与药物制剂工艺、生物利用度的关系，为研究药物多晶型奠定理论与实验基础。

第一节药物晶体特性与点阵结构一、药物晶体特性（一）晶体与非晶体固体药物从内部结构质点排列状态可分为晶体与无定形体。

晶体（crystal）是固体药物内部结构中的质点（原子、离子、分子）在空间有规律的周期性排列。

质点排列有规律性反映在三个方面：质点间距离一定、质点在空间排列方式上一定、与某一质点最邻近的质点数（配位数）一定。

质点排列的周期性是指在一定方向上每隔一定距离就重复出现相同质点的排列。

固体药物内部结构中质点无规则排列的固态物质称无定形体（amorphism），或称非晶体。

如图2-1。

(a)晶体（b）非晶体图2-1 晶体与非晶体（二）晶体的特性1.晶体的自范性晶体具有自发地生长成为一个结晶多面体，即以平面作为与周围介质的分界面，称此性质为晶体的自范性。

因此晶体的外表具有整齐、规则的几何外形,无定形体则无此种特征。

2.晶体的各向异性与均匀性（1）各向异性由于晶体内部质点在各个方向上排列的距离不同，其性质也表现出差异。

例如晶体的光学性质如折射率、电学性质如导电系数、力学性质如弹性系数等在不同方向上具有不同的数值，称此为晶体的各向异性。

无定形体是各向同性。

（2）均匀性在宏观情况下，晶体中每一点上的物理性质与化学组成均是一致的。

例如各部分的密度，微观结构上的基本单位（晶胞）在空间排列的规律也是一致的。

第二章晶型转变及其控制方法系统中存在的相，可以是稳定、介稳或不稳定的。

其吉布斯自由能如图2–1所示。

当系统的温度、压力或对系统的平衡发生影响的电场、磁场等条件发生改变时，这种介稳或不稳定状态下的自由能会发生改变，相的结构(原子或电子分布)也相应地发生变化。

此外，在一定的条件下，一种稳定相也可以转变成另一种稳定相，此即下文所说的可逆晶型转变。

对某一特定系统而言，相的自由能改变所伴随的结构改变过程，叫做相转变或相变。

图2–1 稳定态、介稳态和不稳定态化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体(polymorph)[1, 2]或称为变体(modification)，这种现象叫同质多晶或同质多相(polymorphism)[2]现象。

当温度和压力条件变化时，变体之间会发生相互转变，此称为晶型转变。

显然，晶型转变是相变的一种，也是最常见的一种固–固相变形式。

由于晶型转变，晶体材料的力学、电学、磁学等性能会发生巨大的变化。

例如，碳由石墨结构转变为金刚石结构后硬度超强，BaTiO3由立方结构转变为四方结构后具有铁电性。

可见，通过相变改变结构可达到控制固体材料性质的目的。

相律的表达式是自由度f= C–Φ+ 2，C为独立组元（组分）数，Φ为相数，数字2代表温度和压力2个变量。

对于凝聚系统来说，压力的影响可以忽略不计，于是温度成了惟一的外界条件。

在这种情况下，相律可写成f * = C–Φ+ 1，f * 被称为条件自由度。

对于单元(单组分)系统来说，C = 1，f * = 2–Φ。

由于所讨论的系统至少有1个相，所以单元凝聚系统条件自由度数最多等于1，系统的状态仅仅由温度1个独立变量所决定。

于是，在许多情况下，单元系统相变往往用流程图来表示，例如本章§2.3节对BaTiO３晶型转变所采用的表示法。

在另一些场合下，考虑压力变量的影响对讨论问题是有利的。

由于凝聚系统的平衡蒸气压实际上仍比大气压低得多，所以在讨论单元凝聚系统相图时，往往把压力坐标(纵标)加以夸大，画出来的相图中的曲线仅仅表示温度变化时系统中压力变化的大致趋势，这种情况如在本章§2.4～§2.6中所描述的SiO2、ZrO2和Ca2SiO4(C2S)单元系统带有晶型转变的相图。

9015药品晶型研究及晶型质量控制指导原则当固体药物存在多晶型现象，且不同晶型状态对药品的有效性、安全性或质量可产生影响时，应对药品原料药物、固体制剂、半固体制剂、混悬剂等中的药用晶型物质状态进行定性或定量控制。

药品的药用晶型应选择优势晶型，并保持制剂中晶型状态为优势晶型，以保证药品的有效性、安全性与质量可控。

优势晶型系指当药物存在有多种晶型状态时，晶型物质状态的临床疗效佳、安全、稳定性高等，且适合药品开发的晶型。

由两种或两种以上的化学物质共同形成的晶态物质被称为共晶物，共晶物属晶型物质范畴。

1.药物多晶型的基本概念用于描述固体化学药物物质状态，可由一组参量（晶胞参数、分子对称性、分析排列规律、分子作用力、分子构象、结晶水或结晶溶剂等）组成。

当其中这些参量中的一种或几种参量发生变化而使其存在有两种或两种以上的不同固体物质状态时，称为多晶型现象（polymorphism）或称同质异晶现象。

通常，难溶性药物易存在多晶型现象。

固体物质是由分子堆积而成。

由于分子堆积方式不同，在固体物质中包含有晶态物质状态（又称晶体）和非晶态物质状态（又称无定型态、玻璃体）。

晶态物质中分子间堆积呈有序性、对称性与周期性；非晶态物质中分子间堆积呈无序性。

晶型物质范畴涵盖了固体物质中的晶态物质状态（分子有序）和无定型态物质状态（分子无序）。

优势药物晶型物质状态可以是一种或多种，故可选择一种晶型作为药用晶型物质，亦可按一定比例选择两种或多种晶型物质的混合状态作为药用晶型物质使用。

2.晶型样品的制备采用化学或物理方法，通过改变结晶条件参数可获得不同的固体晶型样品。

常用化学方法主要包括有：重结晶法、快速溶剂去除法、沉淀法、种晶法等；常用物理方法主要包括有：熔融结晶法、晶格物理破坏法、物理转晶法等。

晶型样品制备方法可以采用直接方法或间接方法。

各种方法影响晶型物质形成的重要技术参数包括：溶剂（类型、组成、配比等）、浓度、成核速率、生长速率、温度、湿度、光度、压力、粒度等。

9015药品晶型研究及晶型质量控制指导原则当固体药物存在多晶型现象，且不同晶型状态对药品的有效性、安全性或质量可产生影响时，应对药品原料药物、固体制剂、半固体制剂、混悬剂等中的药用晶型物质状态进行定性或定量控制。

药品的药用晶型应选择优势晶型，并保持制剂中晶型状态为优势晶型，以保证药品的有效性、安全性与质量可控。

优势晶型系指当药物存在有多种晶型状态时，晶型物质状态的临床疗效佳、安全、稳定性高等，且适合药品开发的晶型。

由两种或两种以上的化学物质共同形成的晶态物质被称为共晶物，共晶物属晶型物质范畴。

1.药物多晶型的基本概念用于描述固体化学药物物质状态，可由一组参量（晶胞参数、分子对称性、分析排列规律、分子作用力、分子构象、结晶水或结晶溶剂等）组成。

当其中这些参量中的一种或几种参量发生变化而使其存在有两种或两种以上的不同固体物质状态时，称为多晶型现象（polymorphism）或称同质异晶现象。

通常，难溶性药物易存在多晶型现象。

固体物质是由分子堆积而成。

由于分子堆积方式不同，在固体物质中包含有晶态物质状态（又称晶体）和非晶态物质状态（又称无定型态、玻璃体）。

晶态物质中分子间堆积呈有序性、对称性与周期性；非晶态物质中分子间堆积呈无序性。

晶型物质范畴涵盖了固体物质中的晶态物质状态（分子有序）和无定型态物质状态（分子无序）。

优势药物晶型物质状态可以是一种或多种，故可选择一种晶型作为药用晶型物质，亦可按一定比例选择两种或多种晶型物质的混合状态作为药用晶型物质使用。

2.晶型样品的制备采用化学或物理方法，通过改变结晶条件参数可获得不同的固体晶型样品。

常用化学方法主要包括有：重结晶法、快速溶剂去除法、沉淀法、种晶法等；常用物理方法主要包括有：熔融结晶法、晶格物理破坏法、物理转晶法等。

晶型样品制备方法可以采用直接方法或间接方法。

各种方法影响晶型物质形成的重要技术参数包括：溶剂（类型、组成、配比等）、浓度、成核速率、生长速率、温度、湿度、光度、压力、粒度等。

DSC在晶型转变的应用引言差示扫描量热法（Di f fe re nt ia lS ca nni n gC al or im et ry，简称DS C）是一种常用的热分析技术，通过测量样品在加热或冷却过程中与参比物的热流差异，来研究物质的热性质及相变行为。

晶型转变作为物质性质的重要特征，被广泛应用于材料科学、化学工程等领域。

本文将探讨D SC在晶型转变研究中的应用。

晶型与晶型转变概述晶型是指物质在固态下所特有的排列方式。

晶体的晶型决定了物质的物理性质和化学性质，对于材料的性能和应用具有重要影响。

晶型转变是指物质在温度、压力等条件改变下，由一种晶型转变为另一种晶型的过程。

晶型转变的研究对于理解物质性质的起源、改善材料性能具有重要意义。

DS C在晶型转变研究中的应用确定晶型转变温度D S C可以通过测量样品的热流曲线来确定晶型转变温度。

在晶型转变过程中，样品吸收或释放的热量会引起热流差异，通过比较样品和参比物的热流曲线，可以准确测定晶型转变温度。

这对于研究晶型转变的热力学机制和相变条件非常关键。

研究晶型转变热力学性质D S C还可以通过测量晶型转变过程中样品的热容变化，研究晶型转变的热力学性质。

晶型转变过程中，晶格结构发生改变，与之相关的热容也会发生变化。

通过分析热容的变化曲线，可以获得晶型转变的热力学参数，如转变焓、转变熵等，对于深入理解晶型转变过程提供了重要参考。

探究晶型转变动力学过程除了研究晶型转变的热力学性质，DS C还可以揭示晶型转变的动力学过程。

晶型转变速率受到温度、时间等多个因素的影响，在DS C实验中可以通过调节加热速率和测量响应时间等参数，获得晶型转变动力学的相关数据。

这对于研究晶型转变的速率控制机理、优化晶型转变过程具有重要意义。

分析晶型转变的影响因素D S C还可以应用于研究晶型转变的影响因素。

通过改变样品的组成、控制加热速率和冷却速率等条件，可以研究不同因素对晶型转变的影响。

这对于优化晶型转变过程、提高晶型转变效率具有重要指导意义。

CL-20重结晶过程中的晶型转变研究高能量密度化合物六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)是现有综合性能最好的单质炸药之一,在推进剂、配方炸药、发射药领域有广阔的应用前景。

多晶型现象是炸药研究的重要方面,不同晶型晶体的存在会影响炸药的密度、感度、稳定性、爆轰性能等,需制备纯晶型晶体以满足使用要求。

CL-20属于多晶型炸药,常温常压下存在α-、β-、γ-及ε-四种晶型,其中ε-晶型的密度最大、稳定性最高、爆轰性能最好,最有使用价值。

结晶时CL-20易发生晶型转变,形成混合晶型晶体,影响炸药性能。

如何控制晶型转变行为,制备高晶型纯度、高品质ε-晶体是CL-20结晶技术中最关心的问题。

因此,通过研究不同结晶条件对CL-20晶型转变的影响,优化结晶技术,为高晶型纯度ε-CL-20的制备以及CL-20结晶机理的探索提供指导。

采用溶剂-非溶剂法重结晶CL-20,考察了非溶剂性质、溶剂滴加方式、溶剂/非溶剂比例、溶剂化物、结晶温度等因素对CL-20晶型转变的影响,采用PXRD及FTIR 确定了CL-20的晶型,获得了CL-20的晶型转变行为,初步掌握了CL-20的晶型转变规律及控制技术,并尝试解释了晶型转变机理。

主要结果如下：(1)非溶剂的偶极矩(或极性)对CL-20的结晶特性有重要影响,极性大的非溶剂倾向于先析出亚稳的β-晶体而后逐渐转变为稳定的ε-晶体,极性弱的非溶剂趋于直接得到ε-晶体。

(2)溶剂滴加速率越快,CL-20溶液过饱和度增大越快,越有利于β-晶体析出。

采用反倾方式结晶时,溶液过饱和度快速达到最大,均是首先析出β-晶体,此时非溶剂性质的影响变小。

(3)非溶剂所占比例越大,CL-20在溶液中的溶解度越小,亚稳晶型晶体转变为稳定晶型晶体所需的时间越多。

(4)发现了四种新的溶剂化物晶体：CL-20·丙酮、CL-20·乙腈、CL-20·碳酸二甲酯、CL-20·硫酸二乙酯。