摘要：为得到刻蚀效果好的Ni-Cr薄膜换能元,研究了刻蚀液的配比对刻蚀时间及金属桥膜换能元参数的影响。结果表明:在硫酸高铈的量一定的情况下,当V_(高氯酸):V_水为17:100时,刻蚀效果较为理想,制作的Ni-Cr薄膜换能元桥区尺寸与设计尺寸的偏差控制在了0.9%以内,并在10V、47μF条件下能够发火。

摘要：为了实现TaN薄膜换能元的低能化,设计制作了不同桥膜厚度、不同桥区尺寸、不同桥区形状的TaN薄膜换能元,依据GJB/z 377A-94感度试验用兰利法,对其进行了发火感度测试。结果表明:当桥区尺寸、形状一定时,随着桥膜厚度的增加,换能元的发火电压先减小后增加,当桥膜厚度为0.9μm时,发火电压最小。通过优化桥区尺寸和桥区形状,获得的TaN薄膜换能元最小平均发火电压低于5V。

摘要：为了满足MEMS火工品的小型化、集成化和低能发火等要求,本文基于MEMS技术,设计了一种平面"蛇"形结构的薄膜换能元,采用磁控溅射等MEMS薄膜制作技术,完成了不同薄膜桥区电阻和基底材料薄膜换能元样品的制备,采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM),低电阻测试仪、红外热像仪等设备,完成了不同换能元样品结构(薄膜桥区线宽、长度及厚度等)及性能(电阻、电热响应等)参数的测试与表征。通过分析研究,获得了薄膜桥区电阻材料、基底材料、薄膜厚度以及桥区结构形状对换能元性能的影响规律,优选确定以金属Pt和7740玻璃作为换能元电阻及基底材料,发火性能达5V/33μF,满足MEMS火工品的低能化要求。

摘要：为明确基于MEMS工艺的微起爆器静电响应特性,按照GJB 5309.14-2004火工品试验方法第14部分:静电放电试验的要求,对不同静电放电条件下的微起爆器感应电流、阻值变化、桥区损伤、发火感度进行了测试与表征。结果显示:对于50%静电发火电压为21.91 kV的微起爆器,静电电压小于17.5k V时,微起爆器电阻值基本保持不变,桥区显微镜照片显示无损伤;20.0,22.5 kV静电放电后,微起爆器换能元桥区出现了分层或断裂,27.5,30.0 kV静电放电后,微起爆器换能元桥区表面出现了条纹鼓起或明显烧蚀;静电加载后微起爆器桥区损伤不同,50%发火电压的变化也不同;桥区未出现损伤,发火感度未出现显著变化。本研究为揭示微起爆器静电环境失效机理以及加固设计提供了基础数据支撑。

摘要：针对MEMS安全保险机构的发展对起爆单元平面化的需求,利用SOI片特有的三层结构,开展了硅基平面微雷管的设计研究。以SOI片的外延硅作为平面微雷管原位装药用专用电极,提升了微雷管结构与原位装药工艺的兼容性。以SOI片的本体硅作为装药腔体层,减少了微雷管的轴向尺寸,提高集成度。性能试验表明该硅基平面微雷管实现了发火及起爆下级装药的功能。

摘要：通过采用气溶胶辅助化学气相沉积、激光切割、微笔直写等技术,制备了一种类石墨碳膜换能元。以正己烷为碳源,在Al2O3基底上沉积了一层厚度约2μm的碳薄膜,利用激光切割对碳膜形状进行控制以及微笔直写形成银电极,构成双V型碳膜桥换能元。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及拉曼光谱(Raman)对碳膜的形貌及结构进行了表征,并对碳膜桥换能元的发火性能进行了研究。结果表明:碳膜桥的成型工艺简单有效,其发火区间窄,抗静电能力强,作用时间长,安全性可靠性高,能够实现对钝感药剂的点火。

摘要：目的研究火工品换能元所用的金属桥带表面划痕等缺陷在温湿度应力作用下的扩展情况及其对火工品功能的影响。方法设计温湿度为80℃/95%的双应力试验,采用形貌分析和红外热波等手段,结合仿真计算,研究温湿度应力对划痕尺寸的影响及其对换能元桥区温度场的影响规律。结果金属桥带在温湿度应力的作用下,180 d的试验时间内,表面无划痕样品未出现明显缺陷,温度场分布和温升曲线也与试验前保持一致。划痕样品的划痕宽×长由试验前的0.015 mm×0.01 mm扩展到试验后的0.020 mm×0.015 mm,桥区最高温度由试验前的187.5℃上升到试验后的237℃。红外试验结果和仿真计算结果趋势一致。结论温湿度应力会加速桥带表面划痕的扩展,并在桥区心集热区产生温度聚集,影响发火时间和发火可靠性。