復合含能橋膜的制備及物理表征.pdf

1、復合含能橋膜是一種新型的納米復合薄膜材料，它主要分為合金化反應膜和化學反應膜兩類，是由兩種不同材料且厚度為納米量級的單層薄膜交替疊加組成的，或者是不同的薄膜材料以納米顆粒的形式相互鑲嵌形成的。通過在橋膜兩端電極上施加電壓，使電流通過橋膜，產(chǎn)生焦耳熱，在熱能和電能的共同作用下，復合含能橋膜中的材料發(fā)生反應并釋放熱量。復合含能橋膜為核心的火工品器件通常可以用作驅(qū)動部件、推進器、點火器和能量源。它具有能夠提供非常高的能量密度、非?？斓哪芰酷尫?/p>

2、速率、輸出穩(wěn)定和安全的特點。
　　本文首先采用磁控濺射技術制備了單層Ti、B和PbO薄膜，通過白光干涉儀、四探針測試儀、原子力顯微鏡(AFM)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)和X射線衍射儀分別對單層薄膜的沉積速率、電阻率、表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)和結(jié)晶取向進行表征，研究工藝參數(shù)對其物理特性的影響并確定最佳的制備工藝參數(shù)。
　　根據(jù)物理表征的結(jié)果可知:在濺射功率225W、工作氣壓0.8Pa、氬氣流量100sccm的工藝參數(shù)條件

3、下制備的Ti薄膜具有較高的沉積速率為54.81nm/min、最小的電阻率為4.69×10-3Ω·cm、最小的表面粗糙度為3.75nm、薄膜結(jié)構(gòu)致密，因此該工藝參數(shù)適合制備Ti薄膜;當工藝參數(shù)為濺射功率120W、工作氣壓0.3Pa、氬氣流量50sccm時，制備得到的B薄膜結(jié)構(gòu)最致密、表面粗糙度最小為1.14nm、結(jié)晶狀態(tài)為多晶，因而該工藝參數(shù)適合制備B薄膜;采用濺射功率50W、工作氣壓0.5Pa、氬氣流量40sccm的工藝參數(shù)得到的PbO

4、薄膜具有較高的沉積速率為25.46nm/min、最小的電阻率為27.43×10-3Ω·cm、薄膜結(jié)構(gòu)最致密、表面粗糙度最小為6.17nm、薄膜的化學組成為α-PbO和β-PbO不含Pb3O4，故PbO薄膜適合采用該工藝參數(shù)制備。
　　然后在制備有光刻膠圖形的聚酰亞胺基底上分別交替沉積Ti和B薄膜、Ti和PbO薄膜，制備得到總厚度為4μm，層數(shù)為4層、8層和20層的Ti/B、Ti/PbO復合含能橋膜。
　　最后使用電爆測試系統(tǒng)