因相比于橋絲式火工品具有更好的點火性能和安全性能,半導(dǎo)體橋（SCB）火工品經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,逐步呈現(xiàn)其大規(guī)模應(yīng)用前景。然而,受限于橋膜本身質(zhì)量與激勵能量,SCB在點燃鈍感藥劑或者藥劑界面與橋界面存在任何空氣間隙時,可能出現(xiàn)點火不可靠的情況。為此,本文在成熟的SCB點火技術(shù)基礎(chǔ)上,采用離子束濺射方法,將Al/CuO納米含能材料復(fù)合薄膜與多晶硅薄膜有機(jī)結(jié)合,設(shè)計與制備一種新型的含能點火器件,研究其作用過程與能量轉(zhuǎn)換機(jī)理,揭示其點火性能與影響規(guī)律,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）采用紅外顯微熱像技術(shù)以及超高速攝影技術(shù),分別研究了含能點火器件在不同激勵能量下的作用過程,分析了能量轉(zhuǎn)換機(jī)理,結(jié)果表明:低幅值、長脈寬能量激勵時,Al/CuO復(fù)合薄膜與多晶硅薄膜換能機(jī)制為熱傳導(dǎo)與熱反饋,復(fù)合薄膜化學(xué)反應(yīng)釋放的熱量反饋給多晶硅薄膜,加速或推進(jìn)其進(jìn)一步作用;而高幅值、短脈寬能量激勵時為熱傳導(dǎo)、對流換熱和輻射傳熱的混合換能機(jī)制,復(fù)合薄膜在多晶硅爆發(fā)產(chǎn)生的沖擊波作用下形成飛散粒子;多晶硅薄膜與復(fù)合薄膜之間的能量交換為前期熱傳導(dǎo)和爆發(fā)后對流傳熱的混合機(jī)制;無約束情況下還包括強瞬態(tài)輻射傳熱。（2）在電容放電作用過...

【文章來源】： 南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【文章目錄】：
摘要
Abstract
注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SCB國內(nèi)外研究概況
        1.2.2 含能復(fù)合薄膜國內(nèi)外研究概況
        1.2.3 基于復(fù)合薄膜的點火器件國內(nèi)外研究概況
        1.2.4 基于多晶硅與納米復(fù)合薄膜點火器件研究現(xiàn)狀
        1.2.5 多晶硅與Al/CuO復(fù)合薄膜作用機(jī)理概述
    1.3 論文主要研究工作
2 點火器件作用過程與能量轉(zhuǎn)換機(jī)理研究
    2.1 點火器件結(jié)構(gòu)與封裝介紹
    2.2 作用過程與換能機(jī)理實驗研究
        2.2.1 低幅值長脈寬能量激勵下作用過程與換能機(jī)理
        2.2.2 高幅值短脈寬能量激勵下作用過程與換能機(jī)理
    2.3 本章總結(jié)
3 點火器件電爆特性實驗研究
    3.1 電爆特性參數(shù)變化規(guī)律研究
        3.1.1 電容放電激勵特性參數(shù)變化規(guī)律
        3.1.2 恒流激勵特性參數(shù)變化規(guī)律
    3.2 電爆成長過程實驗研究
        3.2.1 復(fù)合薄膜對電爆成長過程的影響
        3.2.2 橋型對電爆成長過程的影響
        3.2.3 激勵能量對電爆成長過程的影響
    3.3 電爆過程發(fā)射光譜分析
        3.3.1 電爆過程光譜分析及計算方法
        3.3.2 電爆過程光譜分析結(jié)果與討論
    3.4 本章總結(jié)
4 點火器件溫度分布有限元仿真模擬
    4.1 有限元仿真基本介紹及流程
        4.1.1 有限元熱分析基礎(chǔ)
        4.1.2 物理過程與基本假設(shè)
        4.1.3 點火器件有限元仿真基本流程
    4.2 電容放電激勵點火器件溫度分布有限元仿真
        4.2.1 載荷加載方式
        4.2.2 點火器件溫度分布仿真結(jié)果與分析
    4.3 恒流激勵點火器件溫度分布有限元仿真
        4.3.1 有限元仿真模型及前處理
        4.3.2 有限元仿真結(jié)果與分析
    4.4 本章總結(jié)
5 等離子體點火過程一維兩相流模型及數(shù)值模擬
    5.1 基本概念及物理模型
        5.1.1 基本概念
        5.1.2 物理模型
    5.2 數(shù)學(xué)模型
        5.2.1 守恒方程
        5.2.2 輔助方程
        5.2.3 計算源項
    5.3 數(shù)值計算方法
        5.3.1 方程組向量形式
        5.3.2 差分格式及穩(wěn)定性條件
        5.3.3 濾波
        5.3.4 邊界條件
        5.3.5 初始條件
        5.3.6 計算程序
    5.4 基本計算與分析
    5.5 不同因素對點火性能的影響規(guī)律
        5.5.1 多晶硅膜對點火性能的影響規(guī)律
        5.5.2 Al/CuO復(fù)合薄膜對點火性能的影響規(guī)律
        5.5.3 藥劑性質(zhì)對點火性能的影響規(guī)律
    5.6 本章總結(jié)
6 點火器件點火性能實驗研究
    6.1 點火性能實驗研究
        6.1.1 實驗樣品及裝置
        6.1.2 電熱點火性能實驗研究
        6.1.3 等離子體點火性能實驗研究
    6.2 非接觸式點火性能實驗研究
        6.2.1 實驗樣品及裝置
        6.2.2 電容放電激勵點火實驗結(jié)果與分析
        6.2.3 恒流激勵點火實驗結(jié)果與分析
    6.3 本章總結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 論文的主要內(nèi)容與結(jié)論
    7.2 論文的主要創(chuàng)新點
    7.3 論文的不足及后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文和出版著作情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3534233