1、Al/CuO復合薄膜是一種薄膜結(jié)構形式的鋁熱劑，在電能激發(fā)下，Al薄膜和CuO薄膜可以發(fā)生氧化還原反應釋放出反應熱。根據(jù)固體電子學理論，Al薄膜和CuO薄膜由于功函數(shù)不同，在它們的接觸界面會形成面接觸肖特基結(jié)(Schottky junction)，從而使Al/CuO復合薄膜在電激發(fā)時存在臨界擊穿電壓。本文依托Al/CuO復合薄膜的這兩個顯著特點，研究將其作為新型的火工品換能元材料應用于含能材料的點火與起爆，主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:

2、>　　(1)使用磁控濺射和微細加工技術制備了CuO薄膜和Ni摻雜的Cu0.95Ni0.05O薄膜，并對薄膜的半導體特性、微觀結(jié)構和化學成分等進行表征。根據(jù)表征結(jié)果，優(yōu)化了薄膜的制備工藝條件，同時確定CuO薄膜和Cu0.95Ni0.05O薄膜均是P型半導體薄膜材料，Cu0.95Ni0.05O薄膜的電導率高于CuO薄膜。
　　(2)設計了三種形式的肖特基結(jié)（Schottkyj unction）Al/CuO復合薄膜換能元，分別簡寫為S-

3、Al/CuO-Ⅰ、S-Al/CuO-Ⅱ和S-Al/CuO-Ⅲ。通過對換能元的肖特基結(jié)擊穿電壓、安全性、電爆等離子體溫度和電爆換能規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，三種換能元的共性在于:①換能元的擊穿電壓與肖特基結(jié)串聯(lián)個數(shù)、接觸面積無關，只與形成肖特基結(jié)的材料性質(zhì)有關;②換能元的發(fā)火閾值、能量利用率、等離子體升溫時間、等離子體持續(xù)時間均與肖特基結(jié)串聯(lián)個數(shù)呈正相關;③電爆換能主要包含肖特基結(jié)的電擊穿、橋區(qū)電爆形成等離子體、 Al薄膜和CuO薄膜反應產(chǎn)物濺射三個

4、過程。
　　(3)S-Al/CuO-Ⅰ換能元具有可以多次發(fā)火的特性，即在經(jīng)過第一次電爆后，還可以進行第二次甚至更多次的電爆，該特性將可以顯著提高火工品換能元對強電磁干擾的耐受性。S-Al/CuO-Ⅲ換能元可通過1AlW5min不發(fā)火要求，安全性較好。
　　本文的研究結(jié)果表明Al/CuO復合薄膜作為一種新型的含能功能材料，在火工品換能元方面具有較好的應用前景，后期應進一步優(yōu)化Al/CuO復合薄膜換能元設計，重點研究Al/CuO