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。     

冲击片雷管爆炸箔的制备与电爆性能

为了提高爆炸箔起爆系统的能量利用率,采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术和皮秒激光微加工系统,制备了Cu、C u/Au、C u/Al/Ni三种爆炸箔,并利用自制起爆回路对其电爆性能进行了研究,结果表明,在充电电压为2000,2500 V时,C u爆炸箔在电爆过程中能量利用率较高;在此电压下对三种爆炸箔的性能进行了对比测试,得到在相同的充电电压下Cu/Al/Ni、Cu/Au、C u爆炸箔的爆发电流C u/Al/NiC u/AuC u,且充电电压为2500 V时C u/Al/Ni爆发电流比C u增长了36%,2000 V下比C u增长了15%;在充电电压2500 V时利用高速摄影法对三种爆炸箔电爆时产生的等离子体羽进行了观测,结果表明,等离子体羽的尺寸Cu/Al/NiCu/AuCu。在相同的起爆条件下Cu/Al/Ni爆炸箔更利于爆炸箔起爆系统低能化研究     

爆炸箔冲击片起爆设计参数研究

为了研究爆炸箔起爆器起爆系统典型参数的规律,设计了试验装置和试验方法,研究了爆炸箔冲击片起爆系统中爆发电流、爆发电压与输入起爆能量、爆炸箔截面积的关系,并且给出了相关规律.通过研究得出:爆发电压时间、峰值电流时间越接近,爆发电压峰值与爆发电流峰值越重合,能量利用率最高.研究结果对爆炸箔冲击片起爆系统的优化设计具有一定的指导意义.     

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。     

爆炸箔起爆器飞片速度测试研究

用双灵敏度VISAR测试系统测量爆炸箔冲击片飞片速度,在测试大的金属飞片(直径大于1mm)速度的基础上,对小尺寸的镀铝聚酰亚胺飞片进行测试.通过三坐标激光调节仪对入射光和反射光的对中调试,使得反射光垂直于飞片平面并增加了反射光的强度;通过使用光电信号同步机及处理软件,得到了飞片的飞行速度.将VISAR测试结果与电磁测速法和格尼能公式计算结果进行对比,得到了较好的吻合.     

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.     

低能爆炸箔点火器研究

为降低爆炸箔冲击片点燃B/KNO3点火药的发火能量,对B/KNO3药剂组分进行了细化处理,优化了压药密度。在压药密度为1.50～1.64g.cm-3、发火电容为0.12μF的条件下,采用升降法进行了发火试验,试验结果表明,爆炸箔冲击片点燃超细B/KNO3点火药50%发火能量平均值约29mJ。在试验中监测了爆炸箔冲击点燃超细B/KNO3点火的爆发电流,测试表明:爆炸箔冲击片点燃超细B/KNO3点火药全发火爆发电流约500A。     

电爆炸箔加速塑料片速度分析

本文分析了强电流脉冲引爆金属箔加速塑料飞片（冲击片）的物理过程，同了近似计算飞片速度的几种方法，并与实测速度的进行了比较。     

Al/Ni爆炸箔电爆特性及驱动飞片能力研究

利用传统的MEMs工艺成功制备出Al/Ni复合爆炸箔,在4k V的充电电压下研究其电爆性能。研究表明,相比于传统的铜爆炸箔,复合爆炸箔的能量利用高,可达18%,而且爆发提前,所需能量较小,爆发能量集中。飞片速度研究表明,爆炸箔的厚度和充电电压会影响飞片的最终速度,飞片的速度随爆炸箔的厚度和电压升高而增大。当爆炸箔的厚度为3μm、充电电压为5k V时,飞片的速度可达3 100m/s。     

爆炸箔换能元电爆参数仿真及可靠性分析

以Logit response模型为基础,结合爆炸箔换能元电爆试验数据,建立了以桥箔爆发点功率、电流上升速率为自变量的概率函数统计仿真模型,并对仿真结果进行了分析.分析结果表明:爆发点功率及电流上升速率是影响爆炸箔换能元可靠起爆的重要因素,该仿真结果对提高EFI系统的可靠性具有一定的指导意义.     

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。     

爆炸桥箔加速贮存前后的电爆特性

为了获得爆炸桥箔贮存后的电爆特性,对爆炸桥箔开展了高温(90℃)和高温高湿(80℃,RH95%)条件下的加速寿命试验。利用照相、扫描电镜分析、发火试验和光子多普勒测速(PDV)方法,研究了加速贮存试验前后爆炸桥箔的形貌、电爆特性和飞片速度。结果表明,加速贮存后桥箔的表面均发生了氧化,高温高湿条件下,杂质元素污染及湿度造成桥箔的颜色变化显著,电阻均值由贮存前的30.3 mΩ上升至66.8 mΩ。高温对桥箔的爆发电流、爆发电压和爆发时间没有显著影响。高温高湿贮存后桥箔的爆发电压显著降低。加速贮存后爆炸桥箔在聚酰亚胺基底的附着能力变差。PDV测速结果表明,随着加速贮存时间的延长,飞片速度由3600 m·s~(-1)降至2100 m·s~(-1)(高温)和1200 m·s~(-1)(高温高湿),加速贮存会影响桥箔驱动飞片的能力,高温高湿条件对飞片速度影响更严重。     

电爆炸箔加速飞片的动力学模型

本文分析了爆炸金属箔加速飞片的物理过程，介绍计算飞片速度的经验模型和动力学模型。在动力学模型的计算中，利用高斯曲线形的拟功率曲线代替实测功率曲线。飞片速度的计算结果与实验符合较好。     

双因素爆炸箔低能点火试验研究

基于直列式点火系统低能小型化的研究背景,初步探讨了不同微观形貌桥悄和不同粒度的B/KNO3点火药对点火能量的影响.研究结果表明,桥悄表面致密性及晶体体组织形貌是影响发火能量高低的重要因素,此外细化B/KNO3点火药两组分粒度可较大幅度地降低发火能量.双因素优化试验结果表明:在发火电容0.12μF、压药密度1.55g/c...     

冲击片雷管电烤爆安全性研究

为评估冲击片雷管在意外电能刺激作用下的安全性,开展了以HNS-Ⅳ为装药的冲击片雷管电烤爆试验研究,先后完成了直流28V、交流380V两项烤爆试验。试验结果表明:两种工况下爆炸箔换能元均未气化形成等离子体,也未形成飞片;然而在交流380V通入情况下,电极两端形成的电弧导致了部分HNS-Ⅳ装药发生燃烧,但整个主装药未发生爆轰性输出。     

电爆炸箔加速飞片的数值模拟研究

通过分析电爆炸箔系统的物理作用机制与运动过程 ,提出了合理的物理简化假设 ,建立了相应的数学模型 ,编制了一维不定常可压缩流体力学计算程序 ,通过对若干典型算例的计算并与某些实验和其它计算结果的比较 ,验证了程序的可靠性 ,结果令人满意。本文为深入研究和优化设计电爆炸箔系统提供了一种可靠的手段     

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。     

冲击片雷管中圆环形爆炸箔驱动飞片能力的试验研究

利用磁控溅射和光刻工艺制备了圆形爆炸箔,采用光子多普勒测速系统(PDV)对方形爆炸箔和圆环形爆炸箔进行飞片速度测试,并开展了圆环形爆炸箔特征尺寸对飞片动能和速度的影响规律研究。研究表明:相比方形爆炸箔,圆环形爆炸箔驱动飞片获得的飞片速度高;影响飞片动能的主要因素为圆环形爆炸箔面积和圆环宽度,飞片动能随着圆环宽度的减小相应增加,当圆环宽度为0.14mm时,飞片动能达到最大。     

飞片材料对电爆驱动飞片速度的影响

采用任意反射面激光位移干涉测试技术(Displacement Interferometer System for Any Reflector,DISAR)分别获得了聚酯薄膜飞片、铝/聚酯薄膜飞片及铜/聚酯薄膜飞片在金属箔电爆驱动下的速度历程。结果表明,在充电电压为25.4 kV时,聚酯薄膜飞片在加速腔中的有效加速时间为1.6μs,最高速度约4.4 km·s-1;铝/聚酯薄膜飞片和铜/聚酯薄膜飞片在加速腔中的有效加速时间均大于3.0μs,最高速度均小于4.0 km·s-1。电爆驱动时,飞片材料对其运动特性有较大影响。金属/聚酯薄膜飞片相对于聚酯薄膜飞片更利于保持飞片的运行姿态,但飞行同样距离时其速度要低。