爆炸箔尺寸对飞片速度的影响

爆炸箔是冲击片雷管的关键部件,为了获得爆炸箔的厚度和桥区尺寸对冲击片雷管飞片速度的影响,通过光纤台阶法测试了不同厚度和桥区尺寸的爆炸箔驱动飞片的情况。结果表明:在电压3.4 kV、电流3.5 kA的起爆条件下,最佳的爆炸箔厚度为3.67μm,可以驱动飞片产生2 307 m/s的速度;随着爆炸箔桥区尺寸的减小,飞片速度逐渐提高。因此,可以看出在一定的起爆能量下,驱动飞片达到最大速度的爆炸箔存在一个最佳厚度值;在爆炸箔厚度一定的情况下,减小爆炸箔的桥区尺寸,可以提高爆炸箔驱动飞片的能力,从而可以达到降低冲击片雷管起爆能量阈值的目的。     

低能爆炸箔电爆参数及冲击片速度测试

针对低能爆炸箔起爆系统需求,分析了起爆系统放电回路效率影响规律,开展了3.5μm厚桥箔爆发电流、爆发电压测试研究。结果表明:回路最大能量利用率符合理论分析,在0.22μF、1 500V电压下电路能量利用效率达到72.33%,桥箔电爆炸驱动飞片速度达到3 680m/s,可以起爆冲击片雷管装药。     

冲击片雷管的无源诊断

众所周知，雷管一般都要求在实验室中按实际环境和物理条件进行测试，以评估雷管的性能，如雷管的输入和输出能量、作用时间等等。冲击片雷管有独特的结构和作用方式，当发火装置给其桥箔提供足够高的电流时，钢桥箔爆炸汽化，推动并剪切上面的KaPton膜而形成飞片，飞片通过加速膛迅速加速至4mm／Ps左右的速度，撞击高密度猛炸药。由于冲击片雷管的几何尺寸很小，作用时间很短，作用方式独特，大多数现行的雷管诊断技术都不合适。研究者开发了用VISAR（任何反射物的速度干涉仪系统）全面表征冲击片雷管的方法，但这是一种十分复杂、技术…     

爆炸箔厚度与其电爆性能和冲击片雷管感度的关系研究

为了研究爆炸箔厚度与其电爆性能的关系,以及爆炸箔厚度对冲击片雷管感度的影响,对5种不同厚度的爆炸箔进行了试验.研究结果表明:在1.3kV和1.5kV的充电电压下,厚度为4.0μm以下的爆炸箔的电爆性能好于4.0μm以上的爆炸箔;爆炸箔厚度对爆发时间和冲击片雷管感度有显著影响,本试验中,使用3.5μm和4.0μm爆炸箔的冲击片雷管起爆能量最低.     

爆炸箔尺寸对冲击片电爆参数的影响

研究了特定点火装置在充电电压为2000V和2500V条件下不同截面积桥箔的爆发电流、爆炸时间,预估了飞片的最大击靶速度。通过研究得到了与特定点火装置相匹配的桥箔截面积和该截面下爆炸箔起爆HNS-Ⅳ时的50%发火电压。研究结果可对冲击片雷管发火能量的优化设计提供一定的技术支持。     

高压开关及其对冲击片雷管起爆电流的影响

通过将冲击片雷管起爆电路表示成为ＬＲＣ电路，对高压开关的电阻，电感的变化规律及其对爆电流的影响进行了研究，从幅值，时延两方面考虑开关的闭合特性，讨论了几种不同科技司的开关对电流的影响。分析结果表明：应保证开关具有低阻值，短时延的阻性闭合特性和低感值，长时延的感性闭合特性以减少高压开关对电路电流起爆的影响，人而保证冲击片雷管的可靠作用。     

高压开关及其对冲击片雷管起爆电流的影响

通过将冲击片雷管（ｓｌａｐｐｅｒｄｅｔｏｎａｔｏｒ）起爆电路表示成为ＬＲＣ电路，对高压开关的电阻、电感的变化规律及其对起爆电流的影响进行了研究。从幅值、时延两方面考虑开关的闭合特性，讨论了几种不同特性的开关对电流的影响。分析结果表明：应保证开关具有低阻值、短时延的阻性闭合特性和低感值、长时延的感性闭合特性以减少高压开关对电路电流起爆的影响，从而保证冲击片雷管的可靠作用。     

冲击片雷管集成制造方法研究

对采用微加工技术制造冲击片雷管的方法进行了研究,首先采用磁控溅射、光刻和湿法刻蚀在玻璃基片上制造桥箔,黏贴聚酰亚胺飞片,然后用光固化的环氧树脂制作加速膛。对该方法制作的冲击片雷管进行爆发试验,冲击片雷管均可靠作用。爆发试验得到的飞片平均速度与理论计算的平均速度具有很好的一致性。     

集成高压平面开关的冲击片雷管设计研究

为了降低冲击片雷管系统体积和生产成本,设计一种在陶瓷基板的正面和背面分别制备爆炸桥箔和高压平面开关,与其他零部件组装成冲击片雷管的集成高压平面开关的冲击片雷管,并且研究了其电爆炸性能。结果表明：该冲击片雷管与使用火花隙开关的冲击片雷管放电参数基本相同,该高压平面开关能够代替火花隙开关完成冲击片雷管的起爆要求。     

小尺寸电爆炸箔推动飞片运动速度的经验计算

基于平面一维电格尼公式及电格尼常数与飞片直径有关的假设,推导出一个可以用来计算冲击片雷管中小尺寸电爆炸桥箔推动薄绝缘飞片运动速度的经验公式,对国外发表的40余发实验数据,计算结果与实验值的偏差在±8%以内,可作为冲击片雷管设计的一个实用的工程应用工具.     

基于FPC工艺的集成冲击片换能元性能分析（英文）

为了提高爆炸箔起爆器的制造效率和产品一致性,设计和制造了一种基于柔性电路板(简称FPC或软板)制造工艺的集成冲击片换能元,并对该集成换能元的电爆炸性能、驱动飞片能力和起爆六硝基茋的能力等基础性能进行了研究。采用高压探头测量了爆炸箔两端的电压曲线,采用罗果夫斯基线圈测量了放电回路的电流曲线,通过光学多普勒测试手段(PDV)测量了电爆炸过程驱动飞片速度历程曲线。结果表明,放电回路峰值电流和桥箔的爆发电流随着电容两端电压的增加而线性增加,其中桥箔的爆发电流从2080 A增加到2680 A。桥箔的爆发时间随着电容两端电压的增加而线性地从232 ns减小至156 ns。随着充电电压的增加,飞片速度从4056 m·s~(-1)增加到4589 m·s~(-1),速度标准偏差为38~48。该冲击片换能元可在放电回路电流峰值约2.04 kA时可靠起爆HNS?Ⅳ,而基于传统制造方式冲击片换能元的起爆电流峰值为2.340 kA。     

爆炸箔起爆系统初始电阻对爆发电流和飞片速度影响的数值模拟

研究了电爆炸箔起爆系统起爆回路初始电阻对爆发电流和冲击片雷管飞片速度的影响规律，分析了影响电爆炸箔起爆系统体系的因素，为在可靠发火条件下降低起爆系统体积提供设计参考。     

基于FPC工艺的集成冲击片换能元性能分析（英）

为了提高爆炸箔起爆器的制造效率和产品一致性,设计和制造了一种基于柔性电路板（简称FPC或软板）制造工艺的集成冲击片换能元,并对该集成换能元的电爆炸性能、驱动飞片能力和起爆六硝基茋的能力等基础性能进行了研究。采用高压探头测量了爆炸箔两端的电压曲线,采用罗果夫斯基线圈测量了放电回路的电流曲线,通过光学多普勒测试手段（PDV）测量了电爆炸过程驱动飞片速度历程曲线。结果表明,放电回路峰值电流和桥箔的爆发电流随着电容两端电压的增加而线性增加,其中桥箔的爆发电流从2080 A增加到2680 A。桥箔的爆发时间随着电容两端电压的增加而线性地从232 ns减小至156 ns。随着充电电压的增加,飞片速度从4056 m·s^-1增加到4589 m·s^-1,速度标准偏差为38~48。该冲击片换能元可在放电回路电流峰值约2.04 kA时可靠起爆HNS-Ⅳ,而基于传统制造方式冲击片换能元的起爆电流峰值为2.340 kA。     

电爆炸桥箔电导率模型研究

电爆炸桥箔是冲击片雷管的重要组成部分，其电导率是电爆炸过程中的重要参数。在分析桥箔状态变化的物理原理基础上，提出了将电导率分3个阶段来讨论：桥箔加热初始阶段、本征爆炸阶段和等离子体阶段。根据各个阶段的特点，建立了电爆炸过程桥箔电导率的计算模型。用此模型模拟的结果与实验结果具有很好的一致性。     

小尺寸爆炸箔与加速膛匹配研究

为研究爆炸箔桥区尺寸与加速膛的匹配关系,对小尺寸爆炸箔与加速膛匹配的雷管进行了发火试验和升降法试验。试验结果表明爆炸箔的桥区尺寸与加速膛内孔径存在一个较佳的匹配,对桥区尺寸0.3mm×0.3mm与Φ0.45mm内径加速膛匹配的雷管进行升降法试验,发现比桥区尺寸0.4mm×0.4mm爆炸箔与Φ0.6mm内径加速膛匹配雷管的50%发火电流降低了近300A,由此说明小尺寸爆炸箔与加速膛内孔径合理匹配的情况下,可以降低冲击片雷管的起爆阈值,为实现引爆系统的小型化提供基础。     

关于起爆炸药的概念

在冲击片雷管中，金属箔在高电压大电流作用下爆炸汽化，在加速膛的共同作用下从箔上覆盖着的塑料薄膜中切割出一小片，该塑料小片在加速膛中被加速到每秒几百以至几千米的速度，尔后撞击相当于一片阿斯匹林药片大小的高密度纯感炸药片，引起爆轰。这种雷管不需用起爆药；而钝感炸药片又相当于一般雷管的输出装药，我们把这种炸药叫做起爆炸药（initiatingexplosive）。这个中文名称最早是我们在1992年第三届全国爆轰学术会议上提出的，是一类新型药剂。与猛炸药最大的不同是，起爆炸药为极小颗粒尺寸的粉体，有高的比表面积。炸药的微粉化…     

金属薄膜晶体学结构对其电爆炸性能的影响

采用SEM、XRD等手段对4种不同工艺制得的铜箔进行了表征,从微观晶体学结构的角度考察爆炸箔起爆器中桥膜的显微结构与其电爆炸性能的关系,讨论了薄膜电阻、晶界电阻、晶界数量、晶粒尺寸、晶粒取向等因素对金属薄膜电爆炸性能的影响,进而从微观层面上理解桥箔在冲击片雷管中的作用.     

影响微冲击片换能元性能的关键因素初探

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。     

一种金属桥冲击片雷管集成制造方法

重点阐述了使用MEMS工艺将冲击片雷管的金属桥、反射片、飞片和加速膛集成为一体的制造方法.该方法较之2005年报道的硅集成冲击片雷管制造方法有两方面改进:一是采用金属桥替代多晶硅桥,从而使雷管作用时间缩短到2ms以内;二是使用硅-氧化硅-硅结构(SOI)材料代替单晶硅,从而使硅飞片厚度误差控制在±3mm以内.试验结果表明改进后的金属桥冲击片雷管在3.14kA电流下能够起爆HNS-IV炸药.     

独特的冲击片雷管用无源诊断法

本项研究的目的是要寻找一种能可靠地检测现行冲击片雷管作用的材料和结构。由于冲击片雷管的尺寸很小（15mils,即0．38mm的数量级），大多数诊断技术都不合适。本方案有个额外的要求，即装置不能使用任何电功率或输出信号，这就是说要求诊断完全是无源的。本文叙述了三个方面的研制工作情况：用VISAR测量法表征的冲击片的全面特性；诊断材料和结构的选择及样机设计的试验。VISAR法测试需使用能使激光到达冲击片雷管桥箔处的特殊光学探头，给出的结果是以起爆电压为函数的飞片速度。现选择的诊断设计的作用形式类似于凹痕认证板，只不过飞片撞击Kapton片所产生的是破碎，只需要确定飞片速度是否超过了阈值，便很快目检出结果。不到阈值的速度将产生本质上不同的现象。