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本書分三篇，共26章。第一篇共8章，多為2004年之前用量子化學(QC)方法，研究炸藥合成機理、水解機理、熱解機理和撞擊感度判別，生成熱計算，振動光譜解析，含能金屬配合物和發射藥的結構-性能關係，以及高能體系中的分子間作用，還有力學性能的分子動力學(MD)模擬。第二篇共11章，基本上是2004年至今的研究工作總結。第9章至第13章，概述高能量密度化合物(HEDC)的結構、性能、設計和應用，包括HEDC能量和穩定性結合的QC定量標準，有機籠狀類、氮雜環類、高氮類和芳香族類的HEDC分子設計；第14章至第17章，概述高能量密度材料(HEDM)的結構、性能、設計和應用，含高能複合體系四大性能(相容性、安全性、力學性能和爆燃性)表徵、HEDM、固體推進劑、推進劑襯層配方設計，以及共晶炸藥的實驗和理論研究。第18章是極端條件下典型炸藥分解機理從頭算MD研究。第19章是國際領先水平成果報獎和思考。第三篇共7章，用QC、MM、MD和QSAR等理論方法，計算研究小分子激發態、功能染料、黏土和沸石、疊氮類分子簇化合物的結構和性能，以及鹵素與鹵素、鹵化氫反應機理及應用，硝基芳烴的毒性和致毒機理，均為彼此獨立且包括國內外合作的民用成果。
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