摘要：为探究平面集成瞬态抑制二极管(TVS)对半导体桥(SCB)火工品换能元性能的影响因素以及规律,通过电容放电发火实验,研究了平面集成TVS二极管的并联数量与击穿电压对半导体桥火工品换能元的电爆性能的影响,并通过500 pF/500Ω/25 kV静电放电实验,研究了其对半导体桥火工品换能元的静电可靠性能的影响。结果表明,当激励能量使单个平面集成TVS二极管单位时间吸收的能量接近上限时,增加平面集成TVS二极管并联数量会延长SCB火工品换能元的爆发时间,影响SCB火工品换能元正常爆发,反之,若激励能量不足以使单个平面集成TVS二极管单位时间吸收的能量接近其上限,则SCB火工品换能元爆发性能不会随并联平面集成TVS二极管的数量变化而变化;当激励电压大于平面集成TVS二极管的击穿电压时,TVS二极管击穿电压越低,SCB火工品换能元的爆发时间越长,爆发能量越大,甚至影响SCB火工品换能元正常爆发;降低平面集成TVS二极管的击穿电压、增加并联数量都能够提高SCB火工品换能元的静电可靠性能;设计桥区尺寸为350μm(W)×100μm(L)×2μm(H)的抗静电集成半导体桥芯片时可以集成两个击穿电压略低于14 V或一个击穿电压略高于7 V的TVS二极管。

摘要：为了优化发射药脱硝工艺,基于Box-Behnken设计的响应面法(RSM)对单孔发射药的脱硝工艺进行了优化。考察了水合肼浓度、反应温度和反应时间3个主要影响因素对单孔发射药脱硝过程中脱硝率的影响,并建立了以脱硝率为响应值的二次回归模型。结果表明:各因素对脱硝率的影响程度为水合肼浓度>反应时间>反应温度,且各因素之间交互作用不显著。所建立的二次回归模型相关系数为0.9774,在影响因素水平范围内进行多组实验,脱硝率的实验值与模型预测值之间吻合度较高,平均相对偏差为1.61%,表明所提出的二次回归模型可靠性较高,可用于对发射药脱硝过程中脱硝率的预测和工艺条件的优化。通过对脱硝前后单孔发射药的结构和燃烧性能的表征,进一步证实了梯度硝基单孔发射药表层及孔边缘硝酸酯基浓度呈梯度增加,具有优异的燃烧渐增性。

摘要：【目的】总结MOFs、COFs在热电应用方面的研究成果,探讨MOFs、COFs改性和热电性能优化方法,有助于金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)、共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)及其复合材料的热电性能的研究。【研究现状】优化材料热电性能的主要方法,一是通过调控金属离子和配体官能团的类型、引入具有氧化还原活性或本质导电性的客体分子,优化MOFs材料的塞贝克系数和电导率,并通过增加散射中心来减小热导率;二是通过调整共价键和连接分子创建不同的电子特性以及化学掺杂,形成电荷转移复合材料,从而改善COFs的导电性能。【结论与展望】优化决定材料热电性能的热电优值的基本方法是在塞贝克系数、电导率和热导率3个参数之间进行权衡,增大塞贝克系数通常能够提升热电优值,但可能会导致电导率减小,而增大电导率则可能使得塞贝克系数减小或热导率增大。提出未来的研究须针对MOFs电子与声子输运机制进行计算与分析,为金属离子和有机连接体的合理选择提供依据;且将理论研究与实验设计相结合,通过精确的分子设计制备周期性长、缺陷少、取向好的COFs,促进质量输运和电荷转移,从而不断提高COFs的热电性能;研发应基于MOFs和COFs的柔性热电器件并实现在热电领域广泛应用。

摘要：延时起爆装置是燃烧转爆轰(DDT)技术的工程化应用。某型子弹药延时起爆装置的技术特点是:导爆索完成传爆,将爆轰信号传递给装置的点火药室;点火药室在外力的作用下打开传火通道,通过点火药的燃烧完成延时功能;同时,点火药的能量通过传火通道传递给炸药;炸药在管壳的束缚下实现DDT过程,输出稳定爆轰。在产品研制过程中,出现硼/硝酸钾点火药未点燃钝黑-5炸药、未可靠输出爆轰等现象。因此,为实现可靠点火并输出稳定爆轰,根据DDT技术的特点,完善硼/硝酸钾点火药的装药结构设计,即在点火药装药的输出端面上设置中心孔。当点火药燃烧阵面到达小孔后,燃烧产生的能量就能够通过打开的传火通道持续传递给炸药,减少起始阶段的能量逸散,达到提高炸药起始能量的目的,使得炸药向不稳定燃烧过渡,在金属管壳的束缚下实现炸药的弱爆轰,进而成长并输出稳定爆轰。通过对硼/硝酸钾点火药装药的重新设计,提高了某型子弹药延时起爆装置产品作用的可靠性。

摘要：为探索工艺参数对球扁药脱硝反应的影响规律,利用响应面法的Box-Behnken设计优化球扁药脱硝工艺。在单因素实验基础上,分析了脱硝剂质量分数、反应温度和反应时间对梯度硝基球扁药爆热的影响;利用显微拉曼技术研究了梯度硝基球扁药的微观结构组成;并采用密闭爆发器实验对脱硝前、后球扁药的定容燃烧性能进行研究。单因素实验和响应面法优化结果均表明,影响梯度硝基球扁药性能的工艺参数主次顺序为:反应温度、反应时间、脱硝剂质量分数。通过响应面法建立的脱硝工艺参数与梯度硝基球扁药爆热之间的模型相关系数为0.9785,且实验验证所得爆热与响应面模型预测的爆热基本吻合,表明优化得到的响应面模型具有可靠性和有效性。拉曼表征结果表明,梯度硝基球扁药表层硝酸酯基的分布由表及里呈梯度递增趋势。通过调节工艺参数,使得梯度硝基球扁药的爆热和燃烧渐增性大范围可控,为梯度硝基球扁药性能的精准调控提供了技术和理论支持。

摘要：为了实现燃烧型抗红外发烟剂配方的快速筛选,文章在基于最小自由能法的烟火药燃烧产物预测模型的基础上,设计了燃烧产物推理机,建立了燃烧型发烟剂光谱特性专家系统,研究了利用专家系统进行发烟剂配方快速筛选的可行性。在用户输入发烟剂配方后,专家系统能够计算出发烟剂的燃烧产物及其含量,然后利用红外加谱技术,对各产物红外谱图进行加合,模拟出烟幕的红外谱图,进而利用面积积分法,预测出烟幕在3～5μm和8～14μm的遮蔽指数。文章使用FTIR光谱仪对一种HC型发烟剂进行了测试,结果表明,专家系统的计算产物与实际产物相吻合,遮蔽指数预测值与发烟剂的实际测试表现一致,为燃烧型发烟剂配方的快速筛选提供了一种新方法。

摘要：以挤出沉积技术为核心、针对发射药黏度高、不能高温加热的性质,设计了发射药挤出沉积快速成型系统,并搭建了完整样机。以硝化棉为主的某ZY发射药为原料,制备出27.3%、33.3%、38.5%、42.9%、46.7%、50%等不同浓度物料,通过3D打印挤出实验,发现针头内径与物料浓度之间存在多项式函数关系,确定了填充速度范围为2~4 mm·s^(-1)、填充率范围为70%~90%、底板温度范围为25~45℃;在此基础上,使用发射药3D打印机打印发射药,并进行压缩实验,结果表明发射药压缩强度最高可达为230 MPa。

摘要：为适应武器弹药安全系统微小型化、高可靠性的发展要求,设计了一种基于硅双固态梁的烟火微机电系统(PyroMEMS)安全保险机构。采用ABAQUS软件对安保机构层中固态梁的耐压强度与耐过载强度进行了模拟仿真。根据模拟仿真结果采用微机电系统(MEMS)工艺制备了PyroMEMS安保机构原理样机。为研究作动性能,选用质量配比为1∶9的硅铅丹(Si/Pb_3O_4)作为点火药,选用质量配比为1∶1的苦味酸钾/高氯酸钾(C_6H_2(NO_2)_3OK/KClO_4)作为产气药。结果表明,安保机构层中固态梁在长与宽均为300μm时耐压强度为310.03 MPa,耐过载强度为47.31 g。设计的PyroMEMS安保机构可成功实现安保功能。

摘要：为了简化氧化钉(RuO_2)点火桥制作工艺,提高输出能量,并能满足低能发火及快速响应的要求,采用低温共烧陶瓷技术设计并制作了30种不同结构尺寸的V型氧化钌点火桥,研究了点火桥在恒压激励下的电爆性能,根据B/KNO_3点火药的点火试验结果,评估其点火能力。结果表明,V型结构设计有利于提高桥区电流密度,在V型桥的最窄处容易形成热点,有利于降低电爆所需能量;V型氧化钉点火桥的夹角、长宽比以及最窄处宽度对其电爆性能影响较大。在40 V恒压激励下,V型氧化钌点火桥夹角为60°,长宽比为0.43,最窄处宽度为100μm时,电爆所需输入能量小为1.47 mJ,输出能量最大为8.46 mJ,可以点燃B/KNO_3点火药。

摘要：爆炸箔起爆系统(Exploding Foil Initiator system,EFIs)的每一次技术升级都伴随着设计理念和制造工艺的革新,尤其是微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)和低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)工艺,极大地促进了微芯片爆炸箔起爆系统(Micro Chip Exploding Foil Initiator system,McEFIs)的发展。简要分析了两种工艺制备微芯片爆炸箔起爆器(Micro Chip Exploding Foil Initiator,McEFI)的优缺点,列举了几种平面高压开关在电容放电单元(Capacitor Discharge Unit,CDU)中的工作性能,得出了开关的设计思路和研究方法的可行性。基于MEMS工艺和LTCC工艺制备及研究McEFI、平面高压开关和平面高压开关集成McEFI,分别总结了国内外的研究进展。提出了重点研究方向:深入研究MEMS工艺制备McEFI及其平面高压开关,以达到工程化应用;采用LTCC工艺,一体化烧结可制备具有独石结构的平面高压开关和McEFI。