本文以p型單晶硅片為原材料,選用金屬輔助化學(xué)刻蝕法中的“兩步法”制備得到形貌均一、與硅襯底結(jié)合緊密的硅納米線。隨后以高氯酸鈉為氧化劑,采用真空填充與物理混合兩種方式復(fù)合得到硅納米線含能材料。探究了刻蝕時(shí)間與硅片電阻率對(duì)硅納米線含能材料放熱及燃燒性能的影響規(guī)律。獲得的主要研究結(jié)果如下:硅片電阻率對(duì)硅納米線的表面粗糙度具有明顯影響,隨著硅片電阻率的減小,硅納米線表面由光滑變得粗糙多孔,且單晶結(jié)構(gòu)被破壞;以電阻率8¹2Ω·cm的硅片為原材料,制備的硅納米線長(zhǎng)度與刻蝕時(shí)間呈線性相關(guān),其刻蝕速率約為0.36μm·min^-1。采用DSC對(duì)物理混合的硅納米線含能材料進(jìn)行熱性能測(cè)試,結(jié)果表明:隨著刻蝕時(shí)間增加硅納米線含能材料的放熱量逐漸減少,隨著硅片電阻率的減小其放熱量增大,其中以電阻率為0.001⁰.005Ω·cm的硅片制得的硅納米線含能材料放熱量最高,達(dá)1543J·g^-1。對(duì)真空填充的硅納米線含能材料進(jìn)行激光點(diǎn)火測(cè)試,結(jié)果表明:隨著刻蝕時(shí)間的增加,硅納米線含能材料火焰持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)、亮度更高;隨著硅片電阻率的減小... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 納米硅基含能材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 納米多孔硅含能材料
        1.2.2 納米硅粉含能材料
        1.2.3 硅納米線含能材料
    1.3 金屬輔助刻蝕法制備硅納米線概述
        1.3.1 金屬輔助化學(xué)刻蝕反應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 金屬輔助化學(xué)刻蝕法制備硅納米線的影響因素
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 硅納米線的制備及表征
    2.1 引言
    2.2 硅納米線的制備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.2.3 硅納米線制備條件的探究
    2.3 硅納米線形貌的影響因素研究
        2.3.1 刻蝕時(shí)間對(duì)硅納米線形貌的影響
        2.3.2 硅片電阻率對(duì)硅納米線形貌的影響
    2.4 本章小結(jié)
3 硅納米線復(fù)合高氯酸鈉的制備及表征
    3.1 引言
    3.2 硅納米線復(fù)合高氯酸鈉的制備
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.3 硅納米線復(fù)合高氯酸鈉的表征與性能測(cè)試
        3.3.1 物相表征
        3.3.2 形貌表征
        3.3.3 元素表征
        3.3.4 熱性能分析
        3.3.5 點(diǎn)火性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
4 硅納米線填充高氯酸鈉的吸濕性改善
    4.1 引言
    4.2 硅納米線依次填充高氯酸鈉、硫的樣品制備
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 硅納米線依次填充高氯酸鈉、硫的樣品表征與性能測(cè)試
        4.3.1 物性表征
        4.3.2 吸濕性實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 熱性能分析
        4.3.4 點(diǎn)火性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
5 不同電阻率的硅納米線反應(yīng)活性分析
    5.1 引言
    5.2 硅納米線氧化程度分析
    5.3 硅納米線含能材料的DSC測(cè)試產(chǎn)物分析
    5.4 硅納米線的熱重分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米多孔硅的制備及其性能研究[J]. 蔣志行,韓朝江,周勇,馬擁軍,楊光成,裴重華.  火炸藥學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]多孔硅含能芯片的制備工藝和性能研究[J]. 王守旭,沈瑞琪,葉迎華.  含能材料. 2010(05)
[3]新一代火工技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 孔俊峰,李兵.  國(guó)防技術(shù)基礎(chǔ). 2010(07)
[4]納米多孔硅含能芯片性能研究[J]. 薛艷,盧斌,解瑞珍,任小明,杜云峰.  火工品. 2008(06)

碩士論文
[1]多孔硅/硫復(fù)合材料合成與爆炸性能評(píng)價(jià)[D]. 陳建文.重慶大學(xué) 2009
[2]圖案化多孔硅制備、表征與爆炸特性研究[D]. 江梅.重慶大學(xué) 2008
[3]多孔硅爆炸復(fù)合物發(fā)火性能的研究[D]. 王守旭.南京理工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3155427