基于MEMS工艺的微起爆器性能研究 被引量：6

1

作者 薛艳 刘卫 +3 位作者 解瑞珍 任小明 刘兰 苏谦 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期14-17,I0002,共5页

针对MEMS火工品低能化、集成化技术要求,设计了一种基于MEMS工艺的微起爆器,通过仿真计算获得了基体材料、换能元材料、火工药剂与微起爆器起爆性能的影响规律,确定了微起爆器的结构参数;通过MEMS工艺完成微起爆器一体化集成制作,对结... 针对MEMS火工品低能化、集成化技术要求,设计了一种基于MEMS工艺的微起爆器,通过仿真计算获得了基体材料、换能元材料、火工药剂与微起爆器起爆性能的影响规律,确定了微起爆器的结构参数;通过MEMS工艺完成微起爆器一体化集成制作,对结构参数以及起爆性能进行了测试,结果表明结构尺寸与设计尺寸误差小于6%;微起爆器发火电压小于3V,装药直径1mm、装药量2.0mg时,可以可靠起爆CL-20炸药,实现了低能化、集成化的要求,为MEMS火工品提供技术支撑。 展开更多

关键词 微起爆器 MEMS技术 Ni-Cr换能元 仿真计算 性能测试

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硅基平面微雷管设计研究 被引量：3

2

作者 解瑞珍 张凡 +3 位作者 刘兰 任小明 薛艳 刘卫 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期20-22,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 微雷管 换能元 发火电压 集成

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硅基微雷管驱动飞片的速度计算研究 被引量：3

3

作者 张凡 张蕊 解瑞珍 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期57-60,共4页

针对MEMS起爆序列传爆可靠性的评价需求,在Gurney给出的炸药爆轰驱动飞片速度计算公式的基础上,利用光子多普勒测速系统(PDV)测量了微雷管驱动飞片的速度历程,根据测量结果并结合微雷管的结构设计对飞片速度计算公式进行了修正,提出了... 针对MEMS起爆序列传爆可靠性的评价需求,在Gurney给出的炸药爆轰驱动飞片速度计算公式的基础上,利用光子多普勒测速系统(PDV)测量了微雷管驱动飞片的速度历程,根据测量结果并结合微雷管的结构设计对飞片速度计算公式进行了修正,提出了质量修正因子并得到了微雷管驱动飞片的速度计算公式,经实验验证计算误差在7%以内。 展开更多

关键词 MEMS起爆序列 飞片速度 修正因子 微雷管 PDV

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微型雷管药高比对输出威力的影响

4

作者 何爱军 严楠 +1 位作者 付淑玲 耿万钧 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期423-430,共8页

为了适应MEMS引信微型传爆序列的需求,针对微型雷管装药高度比对输出威力的影响开展了专门研究。改变装药直径为0.9 mm、装药高度为3 mm的微型雷管中起爆药与猛炸药装药高度比,用猛铜压阻传感器对爆轰输出压力进行测定,得到微型雷管中... 为了适应MEMS引信微型传爆序列的需求,针对微型雷管装药高度比对输出威力的影响开展了专门研究。改变装药直径为0.9 mm、装药高度为3 mm的微型雷管中起爆药与猛炸药装药高度比,用猛铜压阻传感器对爆轰输出压力进行测定,得到微型雷管中起爆药的临界高度为0.36 mm。当起爆药高度为1.65 mm时,微型雷管爆轰压力值最大,为10.3 GPa;当起爆药高度小于1.65 mm,HMX炸药高度大于1.35 mm时,随着起爆药高度的减小,猛炸药高度的增加,微型雷管的爆压值减小;当起爆药高度大于1.65 mm、HMX炸药高度小于1.35 mm时,随着起爆药高度的增加,猛炸药高度的减小,微型雷管的爆压值也减小。初步得出了羧铅起爆药和猛炸药的最佳高度比范围为0.69~2.26。 展开更多

关键词 微型装药 输出威力 临界高度 最佳高度比 MEMS传爆序列

原文传递

基于飞片冲击起爆原理的微起爆序列技术研究进展 被引量：5

5

作者 刘卫 褚恩义 +4 位作者 刘兰 任小明 解瑞珍 任炜 李蛟 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期606-634,共29页

弹药信息化、智能化、小型化发展,对火工品提出了换能信息化、结构微型化、序列集成化的要求,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)火工品技术孕育而生。近年来,随着微小型无人平台技术的发展,形成了新型微毁伤形式,对微... 弹药信息化、智能化、小型化发展,对火工品提出了换能信息化、结构微型化、序列集成化的要求,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)火工品技术孕育而生。近年来,随着微小型无人平台技术的发展,形成了新型微毁伤形式,对微起爆序列这一系统级MEMS火工品的应用提出了迫切的需求。本文侧重于微起爆序列的应用及要求,在微换能元设计及能量控制、微起爆能量控制及器件化、微传爆能量传递与隔爆控制、微起爆序列设计与集成及序列可靠性评估5个方面,对基于飞片冲击起爆原理的微起爆序列研究进展进行了总结。在此基础上,讨论了微起爆序列进一步发展的建议:深化微起爆传爆机理的基础研究;推进数字化工程,提升正向设计能力;加强大批量生产能力;加强微起爆序列样机的应用验证,提升技术成熟度。通过对微起爆序列技术现状的分析和未来发展的建议,以期为同行继续深入系统地开展微起爆序列技术研究、推动其应用进程提供有益参考。 展开更多

关键词 MEMS火工品 微起爆序列 能量控制 微起爆器 传爆药 飞片 可靠性

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影响微冲击片换能元性能的关键因素初探 被引量：2

6

作者 尹明 张晶鑫 +4 位作者 王可暄 周密 任小明 任西 秦国圣 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1-5,I0001,共6页

采用MEMS工艺制作了微冲击片换能元,研究了桥箔、飞片、加速膛的微观形貌,并通过测试桥箔电爆性能、飞片速度和微冲击片换能元的发火性能,研究了桥箔厚度、飞片坚膜工艺、加速膛高度等对微换能元的起爆性能影响。研究表明:采用SU-8胶制... 采用MEMS工艺制作了微冲击片换能元,研究了桥箔、飞片、加速膛的微观形貌,并通过测试桥箔电爆性能、飞片速度和微冲击片换能元的发火性能,研究了桥箔厚度、飞片坚膜工艺、加速膛高度等对微换能元的起爆性能影响。研究表明:采用SU-8胶制作飞片、加速膛,并对飞片进行坚膜工艺处理,以及选择3.3μm厚度的桥箔和201μm高度的加速膛,可使微冲击片换能元具有更好的发火性能。 展开更多

关键词 微换能元 起爆性能 微冲击片雷管 飞片 加速膛 桥箔

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基于MEMS工艺的起爆序列设计研究 被引量：5

7

作者 解瑞珍 陈建华 +3 位作者 刘卫 刘兰 任小明 薛艳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1451-1457,共7页

针对引信微小型化、轻量化设计的需求,本文采用微雷管驱动飞片冲击起爆传爆药的能量放大方式设计的起爆序列主要由起爆控制电路、微雷管、飞片、安全保险机构、传爆药等,采用表面微加工工艺、深硅刻蚀等工艺完成了微雷管的制作,采用UV-L... 针对引信微小型化、轻量化设计的需求,本文采用微雷管驱动飞片冲击起爆传爆药的能量放大方式设计的起爆序列主要由起爆控制电路、微雷管、飞片、安全保险机构、传爆药等,采用表面微加工工艺、深硅刻蚀等工艺完成了微雷管的制作,采用UV-LIGA工艺完成了安全保险机构的制作。采用光子多普勒测速仪(PDV)对微雷管装药参数、传爆空腔参数、飞片参数与飞片速度关系规律的研究,获得了传爆序列的优化设计参数,即微雷管装药直径1.0 mm,装药密度2.1 g/cm^(3),传爆空腔尺寸Φ1.0 mm×H1.0 mm,飞片厚度为30μm。 展开更多

关键词 引信 火工品 微雷管 安全保险机构 起爆序列

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MEMS平面微起爆器的原位构筑及性能 被引量：4

8

作者 张方 陈建华 +4 位作者 王燕兰 张蕾 卢飞朋 韩瑞山 李少群 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期356-362,共7页

设计了一种微机电系统(MEMS)平面微起爆器并对其性能进行了研究。该微起爆器由MEMS微结构换能元和直写起爆装药两部分组成。金属微结构换能元和装药构筑在同一平面上。首先在氮化硅硅片上构造Ni/Cr微结构换能元,然后在微结构换能元的一... 设计了一种微机电系统(MEMS)平面微起爆器并对其性能进行了研究。该微起爆器由MEMS微结构换能元和直写起爆装药两部分组成。金属微结构换能元和装药构筑在同一平面上。首先在氮化硅硅片上构造Ni/Cr微结构换能元,然后在微结构换能元的一侧刻蚀微装药腔体,微结构换能元的桥区部分构造在微装药腔体的内部。采用微控直写法,在微装药腔体内部写入一种具有多孔性质的纳米铜墨水前驱体,经过气固原位叠氮化反应后,形成叠氮化铜(Cu(N_(3))_(2))MEMS起爆器件。该微起爆器平均电阻为4Ω,作用时间为8.44μs,50%发火电压为14.29 V,发火能量为0.33 mJ,装药量平均值5.18mg,质量相对标准偏差2.6%。该微起爆器能够起爆六硝基六氮杂异伍兹烷(CL⁃20)炸药。 展开更多

关键词 微起爆器 微机电系统(MEMS) Cu(N_(3))_(2) 直写 原位

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微起爆器静电响应特性 被引量：2

9

作者 解瑞珍 刘兰 +3 位作者 李瑞 任小明 刘卫 余可馨 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期18-22,共5页

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。 展开更多

关键词 火工品 微起爆器 静电感度 换能元 发火感度

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微型装药药高比对输出爆压的影响 被引量：1

10

作者 王科伟 杨正才 +1 位作者 王端 李宁 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期31-33,共3页

采用锰铜压力传感器测定了φ2mm×5mm雷管在不同起爆药药高与主装药药高比值时的输出爆压,并结合其起爆MEMS引信传爆序列的能力,分析起爆药高度与主装药高度的比值对微型雷管输出威力的影响。结果表明:对于φ1.6mm装药直径的微型雷... 采用锰铜压力传感器测定了φ2mm×5mm雷管在不同起爆药药高与主装药药高比值时的输出爆压,并结合其起爆MEMS引信传爆序列的能力,分析起爆药高度与主装药高度的比值对微型雷管输出威力的影响。结果表明:对于φ1.6mm装药直径的微型雷管,起爆药CMC-Pb(N3)2的药高不应小于1.6mm;当起爆药与猛炸药装药高度为1∶1时,微型雷管输出爆压最大。 展开更多

关键词 微型雷管 爆压 MEMS传爆序列

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一种微机电(MEMS)引信安全系统 被引量：10

11

作者 孙磊 张河 周晓东 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期10-12,共3页

结合当今飞速发展的电子技术,以及MEMS领域的微加工技术,参考国外MEMS技术在引信中的应用,设计出的用于小口径武器MEMS引信系统,其中包括微主控制单元、微安全和解除保险机构、微检测机构以及微起爆机构,形成完整的微型电子机械引信结构。

关键词 MEMS 安全和解除保险机构 微加工 微起爆机构

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