图形反转剥离工艺用于复合含能点火桥膜的制备.pdf

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1、火工品2012年08月INITIATORS&PYROTECHNICS2012年第4期文章编号：1003-1480（2012）04-0001-05图形反转剥离工艺用于复合含能点火桥膜的制备111121王成玲，叶迎华，沈瑞琪，杨程，余协正，朱莹（1.南京理工大学化工学院，江苏南京，210094；2.北京动力机械研究所，北京，100074）摘要：为了制备高点火能力的复合含能桥膜，对图形反转剥离工艺进行研究，发现其倒梯形的光刻胶剖面有利于制备高精度的厚膜图形。以Ti为过渡层，在Si3N4/Si基底上成功制备出线宽80μm、厚度2μm的W型Ni/Al多层复合含能桥

2、膜，形状完整清晰；SEM和EDS分析表明，桥膜表面晶粒均匀，成分稳定。采用高速摄影仪分别拍摄了等尺寸、等厚度的Al桥膜、Ni桥膜和Ni/Al复合桥膜在100μF电容（140V充电电压）放电下的无药点火情况，发现Ni/Al复合桥膜反应迅速，火焰喷射面积更大，并能抛撒出大量火花，且持续时间最长。关键词：MEMS；图形反转；剥离；含能桥膜；点火中图分类号：TQ560.6文献标识码：AImageReversalLift-offProcessforFabricationofEnergeticMultilayerIgnitionBridgeFilms111121WA

3、NGCheng-ling，YEYing-hua，SHENRui-qi，YANGCheng，YUXie-zheng，ZHUYing（1.SchoolofChemicalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing,210094；2.BeijingPowerMachineriesInstitute,Beijing,100074）Abstract：Imagereversallift-offprocess,whichisusedtofabricateenergeticcompositebr

4、idgefilmswithhighignitionability,wasstudied.Theinvertedtrapezoidprofileofthephotoresistisfoundtobebeneficialtofabricatingthickfilmgraphicofhighaccuracy.W-shapedNi/Alenergeticmultilayerbridgefilms,whoselinewidthis80μmandthicknessis2μm,weresuccessfullyfabricatedonSi3N4/Sisubstratew

5、ithTiasinterlayer,andappearedtobeincompletedistinctshape.TheSEMgraphandEDSspectradisplayedtheuniformcrystalgrainsandstablecompositiononthesurfaceofthebridgefilms.Threekindsofbridgefilms(Al、Ni、Ni/Al)ofsamesizeandthicknesswereignitedwithoutpropellantunderthecapacitordischargeof100μ

6、F(chargingvoltageis140V),andtheflameimageswerecollectedbyhighspeedphotography.TheresultsindicatethattheAl-Nimultilayerbridgefilmspossessthecharacteristicsofrapiderresponse,largerareaofjetflame,sputteringoutagreatdealofsparkle,andthelongestduration.Keywords：MEMS；Imagereversal；Lift

7、-off；Energeticbridgefilm；Ignition近年来，火工品逐步向钝感化、智能化、高能化、应用受到限制。20世纪90年代，美国T.W.Barbee[6]定向起爆、精确控制等高目标发展，点火电路作为电等人开始研究具有强点火能力的复合含能桥膜，并火工品最敏感的核心部件，对其点火可靠性和安全性将其应用于电爆装置。为提高火工品的点火能力，王[1][2][3][7]的要求也越来越苛刻。常用的多晶硅、Pt、Cr、丽玲等人用磁控溅射法制备出硼钛多层复合桥箔，[4][5]Ti、Ni/Cr合金等电阻加热式单层桥膜，由于点火利用高速运动记录仪记录下薄膜点

8、火过程，其火花溅[8]输入能量较高而能量转换效率较低，在微尺度领域的射距离可达3