Al/CuO含能复合膜的国内外研究现状
时间:2017-05-12 16:36 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 含能复合膜由于应用在微机电系统（MEMS）中其能够降低含能器件质量和提高集成度等优点而成为发展和研究的热点，而MEMS中硅是基础的材料，所以含能复合膜主要以硅为基底来进行研究。K.J.Blobaum[7]等人于2002～2003年利用射频磁控溅射在硅基底上交替沉积CuO和Al薄膜，成功制备出Al/CuO多层薄膜，研究了薄膜结构下的自持反应与化学反应机理，而且通过DSC测试表明，Al/CuO多层薄膜反应的起始温度低，共放出3.9kJ/g的热量与理论计算值接近。2010年M.Petrantoni[8]等人在以硅为基底利用直流磁控溅射分别沉积不同厚度的CuO和Al薄膜，比较了沉积不同厚度对反应热的影响，结果表明当分别沉积100nm的CuO和100nmAl，总厚度为1μm的多层膜只有一个放热峰而且起始反应温度为740K（远低于Al的融化温度933K），没有吸热峰，表明反应为固-固反应，而且反应完全。8471 2007年Kaili Zhang[9]和Rossi在硅基片上电镀沉积Cu膜，然后利用热退火技术成功制备出CuO纳米线，并在其上利用热蒸发沉积一定厚度的Al膜，形成了紧密接触的Al/CuO复合纳米线的结构，测得共放出2.95kJ/g的热量。Kaili Zhang[10]并于2008年将Al/CuO复合纳米线结构运用于玻璃基底上，以Au/Pt/Cr为微型加热器，制备出纳米电爆点火激发器，并测得点火器98%发火功率为1.16W，点火延迟时间为0.1～0.6ms，发火能量为0.12mJ～0.70mJ，输出能量为60mJ。Yuma Ohkura[11]在2010年利用热退火技术在电镀铜膜的硅基底上得到均匀的CuO纳米线，然后在纳米线上利用磁控溅射沉积一层Al膜，形成核-壳结构，有利于反应的进行，如图1.1所示。并且比较了达到化学计量点的Al/CuONWs与NPs(nanoparticles)反应的不同，虽然起始反应温度相近，但是NWs只有一个放热峰，没有Al的吸热峰，而NPs有Al的吸热峰，表明Al与CuO纳米颗粒混合不均匀，导致Al反应没有完全，放出的热量比核-壳结构反应放出的热量少。 图1.1 Al/CuO核-壳结构纳米线 国内研究状况 南京理工大学沈瑞琪教授团队[12]于2004年起开展了对于含能复合薄膜的研究，他们先后对Zr/CuO、Al/CuO、Al/Ni等复合膜的制备及相关性能表征做了研究，并着重在Al/CuO复合膜材料热分析、Al/CuO复合桥膜电爆性能测试以及CuO纳米线生长等方面做了做了大量工作。 (责任编辑：qin) |