發(fā)布時(shí)間：2021-04-05 23:34

　　疊氮化銅是一種低毒、高能的理想起爆藥,但是極高的靜電感度限制了它在火工品微型裝藥中的應(yīng)用。碳納米管具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度,將其與疊氮化銅復(fù)合,一方面可以有效降低材料的靜電感度,另一方面可以有效地提高藥劑輸出能量。本文設(shè)計(jì)并制備了基于硅基底的內(nèi)嵌疊氮化銅碳納米管復(fù)合薄膜材料。采用磁控濺射技術(shù),陽極氧化法和化學(xué)氣相沉積法制備了定向碳納米管/氧化鋁復(fù)合薄膜。研究了磁控濺射功率、擴(kuò)孔時(shí)間、氧化電壓、Ti過渡層以及沉積時(shí)間對復(fù)合薄膜形貌的影響,獲得了最佳薄膜制備工藝條件。當(dāng)氧化電壓為50V,擴(kuò)孔時(shí)間為25min時(shí),多孔氧化鋁薄膜有序規(guī)整,孔徑約為91nm,厚度約為700nm,Ti過渡層增加了薄膜與硅基的附著力;碳納米管復(fù)制了氧化鋁薄膜孔道形貌;碳納米管的選擇性沉積表明Y-氧化鋁對碳納米管的生長有催化作用。選擇電化學(xué)沉積方法在定向碳納米管內(nèi)沉積銅納米顆粒,研究了電流密度、添加劑以及沉積時(shí)間對沉積效果的影響規(guī)律。透射電子顯微鏡（TEM）圖片表明,電流密度影響碳納米管中銅納米顆粒尺寸和沉積密度大小;聚二硫二丙烷磺酸鈉（SPS）和硫脲（TU）顯著增加了碳納米管內(nèi)的銅顆粒密度。在電流密度為0.1mA,... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?（ａ）填充ＣｕＮ３／Ｃｕ（Ｎ２：ｂ的碳納米管ＴＥＭ圖；Ｃｂ）填充ＣｕＮ３的碳納米管ＳＡＥＤ譜圖；??（ｃ）點(diǎn)火后樣品的ＴＥＭ圖；（ｄ）點(diǎn)火后產(chǎn)物的｝？丁￡１＾圖［１（）］??

存在一個(gè)尖銳放熱峰，疊氮化銅具有很快的分解速度。??Ｓｈｅｎ等人［１４］將疊氮化銅與沉積在硅基上的Ｎｉ－Ｃｉ？微型點(diǎn)火橋集成一體得到一種微??型點(diǎn)火器，其制備流程圖如圖１．２所示。首先，通過光刻和磁控濺射鍍膜的方法在硅基??底上制備Ｎｉ－Ｃｒ點(diǎn)火橋，隨后，通過氫氣泡法將具有３Ｄ多孔結(jié)構(gòu)的銅沉積在具有Ｎｉ－Ｃｒ??點(diǎn)火橋的硅基底上，最后與疊氮化氫氣體發(fā)生原位反應(yīng)得到多孔疊氮化銅。結(jié)果表明疊??氮化銅是一種具有極大威力的含能材料，其分解釋放的能量約為３９８０１＾約為疊氮化鉛??的三倍。ＸＲＤ分析結(jié)果表明疊氮化反應(yīng)時(shí)間影響銅的疊氮化反應(yīng)效率，足夠的反應(yīng)時(shí)??間可以使銅全部轉(zhuǎn)化為疊氮化銅。這種新型疊氮化銅的靜電感度為〇．〇９８ｍＪ，保證了這??種微點(diǎn)火橋在使用中的安全性。??＇參，：參＾等．？??！ｎ－Ｓｉｒｕ?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ??Ｃｏｐｐｅｒ?Ａｚｉｄｅ?Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ??－??圖１．２微型點(diǎn)火器的制備流程圖［１４］??Ｗａｎｇ等人［１５］將金屬有機(jī)骨架（Ｍｅｔａｌ－Ｏｒｇａｎｉｃ?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ，?Ｍ０Ｆ）材料經(jīng)過高溫碳化得??到的碳骨架均勻包覆銅的多孔碳復(fù)合材料

泛的拓展性。沒有一種元素像碳元素一樣，可以由一種元素形成多種多樣而完全不同的??物質(zhì)，從結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上可以分為三維的金剛石和石墨，二維的石墨片層，一維的碳納米??管和零維的富勒烯分子（圖１．３）。相比其他材料，碳材料在硬度、光學(xué)性能、耐熱性、??輻射特性、耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性、電氣性以及表面和界面性能上具有很大的優(yōu)越性。??暴暴暴??Ｄｉａｍｏｎｄ?Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ?Ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅ??Ｇｒａｐｈｉｔｅ?Ｇｒａｐｈｅｎｅ??圖１．３碳構(gòu)成的不同單體物質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖［１６］??碳納米管可以看成由石墨片（ｓｐ２碳蜂窩晶格）卷曲而成的中空圓柱體［１７］。這種圓??筒狀的彎曲會導(dǎo)致量子限域和０－７１軌道再雜化，其中一些Ｏ鍵會稍微偏離平面，而離域??的７１軌道則更加偏向管外側(cè)。這使得碳納米管具有更高的機(jī)械強(qiáng)度、更為優(yōu)良的導(dǎo)電性??和導(dǎo)熱性以及更高的化學(xué)和生物活性。??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MEMS火工品換能元的研究進(jìn)展[J]. 張彬,褚恩義,任煒,王可暄,李慧,尹明.  含能材料. 2017(05)
[2]多孔銅尺度對其疊氮化反應(yīng)的影響[J]. 李兵,曾慶軒,李明愉,吳興宇.  含能材料. 2016(10)
[3]原位反應(yīng)法制備填充疊氮化銅的碳納米管陣列[J]. 王燕蘭,張方,張蕾,張植棟,韓瑞山,孫星.  含能材料. 2016(04)
[4]MEMS用含能薄膜研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王述劍,彭泓錚,張文超,馬立遠(yuǎn).  含能材料. 2012(02)
[5]激光點(diǎn)火技術(shù)綜述[J]. 趙興海,高楊,程永生.  激光技術(shù). 2007(03)
[6]碳納米管的最新制備技術(shù)及生長機(jī)理[J]. 胡平安,王賢保,劉云圻,朱道本.  化學(xué)通報(bào). 2002(12)

博士論文
[1]碳納米管填充氧化劑復(fù)合含能材料的制備方法及應(yīng)用研究[D]. 郭銳.南京理工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]Al/Ni納米復(fù)合含能材料的制備、表征與性能研究[D]. 金曉云.南京理工大學(xué) 2012



本文編號：3120312