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.     

金属Cu箔和Al箔的制备及其电爆性能研究

采用非平衡磁控溅射法制备得到不同厚度的铜膜和铝膜,采用扫描电镜(SEM)、台阶仪以及阻抗分析仪进行表征,并对其电爆性能进行测试。实验结果表明,金属薄膜在溅射过程中,溅射功率决定金属薄膜的质量,既溅射功率越大,金属薄膜的致密性越好,晶粒颗粒越小,晶粒分布也越均匀;桥箔厚度对爆发时间和爆发电流均有显著影响,较薄的桥箔电爆性能优于较厚的桥箔;比较相同桥区尺寸、相同厚度的铜箔和铝箔,铝箔电爆性能更好。     

激光冲击片雷管中飞片的结构优化及性能测试

为有效提升激光冲击片雷管的能量利用率,需对雷管中的飞片结构进行设计和优化。在对飞片进行结构设计的基础上,采用磁控溅射和扫描电镜(SEM)的方法完成了C/Al/Al2O3/Al飞片的制备和表征,获得了飞片各层的制备速率和表面形貌;采用光子多普勒测速系统(PDV)测试了不同参数C/Al/Al2O3/Al飞片的加速历程,发现在相同激光入射能量下,不同参数飞片的加速历程有所不同,设计制备的0.05/0.7/0.7/20.0μm复合飞片(Φ1.0mm)能量利用率最高,飞片速度达到2301 m·s-1。结合飞片各层材料的物理特性分析得到,石墨吸收层的反光系数、汽化能与导热性能,及Al2O3隔热层的表观致密度、电离势能和导热性能直接影响飞片的速度,而飞片加速时间与石墨吸收层较高的导热率相关。     

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。     

Cu/Ni复合爆炸箔的制备及其电爆性能研究

采用磁控溅射、光刻及湿法刻蚀等工艺制备了厚度为3μm的Cu爆炸箔、Ni爆炸箔以及Cu/Ni复合爆炸箔,采用XRD、SEM及EDS对样品进行物相及截面形貌表征,并对爆炸箔电阻及其电爆性能进行测试。结果表明：随着Ni元素的增加,复合爆炸箔电阻逐渐增大;在1 000V充电电压下,Cu膜厚度为300nm、Ni膜厚度为200nm、调制周期为6的Cu/Ni复合爆炸箔（Cu300Ni200)6的爆发电流是Cu爆炸箔的2.33倍,是Ni爆炸箔的1.56倍;其爆发功率是Cu爆炸箔的3.81倍,是Ni爆炸箔的1.45倍;其能量利用率为30.96%,是Cu爆炸箔的1.29倍,是Ni爆炸箔的1.28倍。     

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。     

高能量爆磁压缩装置在SCB冲击片雷管中的应用

SCB冲击片雷管是一种高电压大电流起爆的钝感雷管，存在电路中如何产生高压和进行高压隔离以保证安全的问题。作为一种强电流爆炸脉冲能源，螺线管型爆磁压缩装置能在瞬时产生脉冲高电压大电流，并能消除电路中动态电阻、电感的影响，满足SCB冲击片雷管使用要求。     

冲击片雷管研究与发展

简要叙述了冲击片雷管的发展与应用,描述了其设计原理和简要结构,详细介绍了影响冲击片雷管性能的主要参数,如各主要元件的功能、材料、几何尺寸以及选取原则等,并指出了冲击片雷管研制中急需解决的一些问题.     

一种直列式传爆序列的装药传爆性能试验研究

为了研究直列式传爆序列的传爆性能,设计了一种以冲击片雷管起爆Ⅱ型六硝基茋(HNS-Ⅱ)传爆药盒和聚黑苯-1(JHB-1)扩爆药柱的直列式传爆序列试验装置。对试验用冲击片雷管的输出能力进行了试验分析,并对直列式传爆序列在低温、常温下的传爆性能进行了试验验证。结果表明:在此试验装置条件下,冲击片雷管在≤8 mm的传爆间隙条件下,能可靠起爆裸装钝感JHB-1扩爆药柱;在-40℃低温、常温状态以及拉大传爆间隙的状态下,冲击片雷管能可靠起爆HNS-Ⅱ传爆药盒;直列式传爆序列冲击片雷管—HNS-Ⅱ传爆药盒—JHB-1扩爆药柱能够可靠传爆。     

冲击片雷管的参数设计

介绍了冲击片雷管中桥箔，飞片，加速膛，反射片，受主炸药等材料的选用及尺寸设计，指出了影响炸药起爆阈值的主要因素及相应的质量控制方法。     

爆炸箔桥翼形状对电爆特性及飞片速度影响研究

利用磁控溅射和光刻工艺制备不同桥翼形状爆炸箔,开展桥翼形状对爆炸箔电爆特性及飞片速度的影响研究。研究表明:改变桥翼形状对电学特性影响较小,圆形桥翼获得电压/电流曲线与传统蝶形桥翼一致;飞片速度随着电压提高而增加,当电压为4.7k V时,圆形桥翼爆炸箔飞片速度为3 251m/s,较蝶形桥翼爆炸箔飞片速度(3 073m/s)有一定提升,但增幅较小;剪切后飞片形状表明圆形桥翼增加桥翼爆发临界值,电流更为有效地被利用于桥区的等离子体过程中。     

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.     

新型冲击片雷管设计研究

设计了一种以陶瓷作基片和反射片，以直接镀覆在基片上的复合金属膜作为桥箔的冲片雷管，此雷管采用国产材料，具有结构简单，作用可靠，起爆一致性好的优点。     

单桥双驱爆炸箔起爆技术研究

对单桥双驱爆炸箔起爆技术的可行性及特点进行了初步分析与研究。利用爆炸箔电爆炸过程中双向驱动飞片的特性,设计了一种爆炸箔双向起爆结构,并对其起爆HNS-Ⅳ炸药的性能进行了试验研究。结果表明,在可靠发火能量1.2J的前提下,双向起爆同步精度达到了纳秒级,实测范围在40～68ns之间。     

低温共烧陶瓷爆炸箔起爆芯片的设计、制备与发火性能

采用低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)工艺实现了爆炸箔起爆芯片的一体化集成制备。采用丝网印刷的方式制备了厚度为5μm的Au桥箔(300μm×300μm);采用25μm和50μm两种厚度的生瓷片作为爆炸箔起爆芯片的飞片,设计了圆形(Ф=400μm)和方形(L×W=300μm×300μm)的两种加速膛形状的爆炸箔起爆芯片。在0.22μF电容放电条件下,研究了Au桥箔的电爆性能。通过光子多普勒测速技术分析了陶瓷飞片的速度特征及其运动过程中的形貌。结果表明,在发火电压1.8 kV下,Au桥箔的能量利用率最大;飞片的终态速度随着发火电压的增加而增大;在相同的发火条件下,飞片经方形加速膛加速后的出口速度比圆形加速膛高出106～313 m·s~(-1);另外,陶瓷飞片越厚,飞片在飞行过程中的运动形貌保持得越完整。该工艺制备的爆炸箔起爆芯片可成功点燃硼/硝酸钾(BPN)点火药,并起爆六硝基芪(HNS)炸药。LTCC爆炸箔起爆芯片(50μm厚陶瓷飞片,圆形加速膛)的最小点火电压为1.4 kV,最小起爆电压为2.5 kV。     

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。