纳米CL-20炸药含能墨水的直写规律

针对MEMS引信中微传爆序列,基于直写技术,研究了由纳米CL-20炸药、黏结剂体系(包括黏结剂和溶剂)和其他添加剂组成的CL-20炸药墨水的直写特性,并制备了3种含能墨水。分析了直写压力、针头直径、直写高度和墨水黏度等因素对直写过程的影响规律。结果表明,随墨水黏度增大,直写线宽减小且减小幅度增大,但黏度过度偏大时,会影响直写线宽的均匀性,配方I在喷头高度为0.50mm和0.75mm时,以及配方III在喷头高度为0.75mm时,均出现了线宽不均的现象;配方II直写线宽稳定更适合直写装药。随着喷管压力的增大,CL-20油墨的打印线宽明显增加,且对于不同针头直径和不同配方墨水压力大小变化相同,线宽的增幅基本相同,当压力由100kPa增加到200kPa,线宽增大约2.5倍。随着喷头内径的增大,油墨的直写线宽明显增大,且线宽增加的幅度越来越大。随着喷头高度的增大,油墨的直写线宽减小。对于直写线宽大于1 285μm的墨水线条,固化后墨水表面均出现气泡,直写时应控制线宽,防止在直写过程中空气进入墨水。

CL-20含能墨水喷射速度仿真

含能材料直写技术可以解决MEMS微起爆器中微型炸药序列的装药问题。基于Fluent有限元软件,建立了CL-20含能墨水直写喷射模型,分别模拟了直写压力、针头直径和墨水黏度等因素对CL-20含能墨水喷射速度的影响。模拟结果表明:随着黏度增大,喷头中流体流动速度降低,同时,速度降低的幅度变小;压力增大,喷头中流体流动速度增大,且压力与速度变化的关系为正比关系;喷头直径增大,墨水流动速度增大,且随着喷头直径的增大,墨水流动速度增幅变大。

Al/PVDF含能墨水配方设计及性能研究

微型化是现代火工品的重要发展趋势,因此微型火工品的安定性、爆炸燃烧等特性成为了火工品微型化的主要研究方向,其中通过增材制造技术的研究方式受到人们高度重视。铝热剂因其优秀的感度性能和极快的燃烧速度,在含能墨水配方领域中已成为研究热点,铝氟反应不仅具有比铝氧反应更高的放热量,还能与惰性层Al2O3反应,使得铝粉反应更加充分。本实验依照其特性,以聚偏氟乙烯为主原料,以氟橡胶为粘结剂,制备能够用于增材制造直写成型技术的高能且稳定的聚偏氟乙烯基铝热剂含能墨水。用SEM电子显微镜观察微结构,差式扫描量热仪分析样品放热量,高速摄影观察样品燃烧特性,对数据表征,找出最优材料配方,研究不同结构和原料配比配比对于铝热剂性能的影响。

微机电含能器件直写技术研究进展

直写技术(direct writing)作为新一代快速成型技术,具有成型速度快、成型一致性好、制备精度高等优点,在微机电(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)含能器件的制备上具有一定优势。本文阐述了MEMS含能器件常用的直写技术,在此基础上,针对直写技术在微纳含能器件中的研究现状,对MEMS装药、发火电路与换能元以及封装材料的直写技术进行了总结。提出了今后的研究重点:制备固含量高、性能稳定的含能墨水,提高含能墨水装药密度;制备低烧结温度的银油墨电路,同时发展MEMS含能器件换能元与封装材料的直写技术,探究直写精度的影响因素与规律,突破直写技术的应用瓶颈,推动MEMS含能器件的工程化应用进度。