奥克托今(HMX)是最重要的单质炸药之一，广泛应用于推进剂和武器装药。HMX在发生爆轰前将发生β→δ相转变，相变过程中的体积膨胀可能造成弹壳的形变，因此研究HMX的β→δ相转变规律及热膨胀可以加深对HMX的感度、爆轰过程和储存安全性的认识。　　 本论文的工作主要分为以下三个部分：　　 第一部分，采用原位X射线衍射(XRD)对HMX在升温过程中的相变行为进行了研究，得到了升温条件下HMX发生β→δ相变时晶体结构的变化情况。分析了不同粒度的HMX以及几种固体添加剂(RDX、TATB、石墨和石蜡)对相变温度的影响。结果表明，这几种添加剂都使HMX的相变温度降低了，但相变温度区间变化规律不太一致。对于β→δ相变的逆过程，有时能观察到δ相完全回复为β相，有时却不能。研究发现，机械研磨能够加速δ相向β相的回复。　　 第二部分，对不同温度条件下β相和δ相的XRD谱图，经过Rietveld结构精修后计算了两物相的热膨胀系数。β-HMX的a轴和b轴的线膨胀系数分别为1.37×10-5/℃和1.25×10-4/℃；c轴随着温度的升高略有减小，约为-0.63×10-5/℃；在30℃到170℃范围内，体积变化为2.2％，相应的体膨胀系数为1.60×10-4/℃。通过外延线性拟合后的密度数据，得到23℃时的理论密度为1.9019g/cm3，较为接近用密度梯度管法测得的HMX单晶数据1.9015g/cm3。δ-HMX的a轴和c轴的线膨胀系数分别为5.39×10-5/℃和2.38×10-5/℃；在30℃到230℃的范围内，体积变化为2.6％，相应的体膨胀系数为1.33×10-4/℃。结果表明：β-HMX和δ-HMX有着相近的体膨胀系数。从30℃的β-HMX变为230℃的δ-HMX时，会发生10.5％的体积膨胀，其中约有7％来源于相变时的结构重构。　　 第三部分，以Rietveld无标样定量方法为基础，利用原位XRD研究了HMX的β→δ等温相变动力学。深入研究了不同温度下HMX的转变进度-时间曲线，求得Avrami指数n约为0.6，建立了相关的等温相变动力学方程。采用Arrhenius方程定量表示了速率常数k与温度T的关系，计算的活化能Ea约为151kJ·mol-1，指前因子1nA为36.2。结果表明：HMX发生β→δ相变时，实验温度是决定相变速率和转变进度的主要因素，δ相近似于一维随机成核长大。