[发明专利]一种等离子体增强型的微芯片爆炸箔起爆器及制备方法

说明书

本发明涉及微型低能量点火和起爆技术领域，涉及一种等离子体增强型的微芯片爆炸箔起爆器及制备方法。起爆器包括：基片，金属/低熔点聚合物薄膜层，包括金属层和低熔点聚合物层，金属层设置在基片之上，包括焊盘、过渡区和桥箔；低熔点聚合物层设置在金属层之上，设置在金属/低熔点聚合物薄膜层之上的抗拉聚合物飞片层，加速膛以及药剂。本发明通过使用金属/聚合物层，使得聚合物在桥箔电爆炸的基础上，能被激发产生大量的蒸汽和等离子体，增强了桥箔剪切及驱动飞片的能力，降低McEFI的发火能量。本发明采用微机电系统工艺制备微芯片爆炸箔起爆器，可实现批量化生产，降低了制备成本，并且所得起爆器的集成度高、体积小。

技术领域

本发明涉及微型低能量点火和起爆技术领域，具体涉及一种等离子体增强型的微芯片爆炸箔起爆器及制备方法。

背景技术

低能量点火和起爆，是武器系统中实现点火和起爆的发展趋势。

爆炸箔起爆器(Exploding Foil Initiator,EFI)又叫冲击片雷管，通常由基片、爆炸桥箔、飞片层、加速膛和药剂组成，是一种极其安全可靠的点火和起爆装置，传统的EFI，各组件采用人工手动对准安装，导致精度低且制备成本高，采用微机电系统(MicroElectro Mechanical System,MEMS)工艺，集成批量化制备McEFI成为新的研究趋势。

然而，当前McEFI的发火(点火或者起爆)能量较高，由武器系统(如固体火箭发动机或者导弹引信等)所提供的能量又是极其有限的，因此如何降低McEFI的发火能量，在McEFI基础上制备低能量爆炸箔起爆器(Low Energy Exploding Foil Initiator,LEEFI)，成为当前和今后的研究热点。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种等离子体增强型的微芯片爆炸箔起爆器及制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种等离子体增强型的微芯片爆炸箔起爆器，所述起爆器包括：

作为反射背板的基片；

金属/低熔点聚合物薄膜层：置于基片之上，包括金属层和低熔点聚合物层，其中金属层设置在基片之上，包括焊盘、过渡区和桥箔，焊盘为两端最宽的部分，桥箔为中间最窄的部分，焊盘与桥箔通过逐渐变窄的过渡区相连；低熔点聚合物层设置在金属层之上，沉积在桥箔上的低熔点聚合物层向过渡区部分延伸；

抗拉聚合物飞片层：设置在金属/低熔点聚合物薄膜层之上；

加速膛：为一中空的圆柱，设置在抗拉聚合物飞片层之上，位于桥箔正上方，加速膛的膛孔直径大于或等于桥箔的边长；

药剂：置于加速膛的正上方。

所述金属层的金属为Au、Ag、Cu或Al；所述低熔点聚合物层的聚合物为PE或PTFE。

所述基片为陶瓷、金属或玻璃。

所述抗拉聚合物飞片层为PC、PI或PMMA。

所述加速膛的膛孔直径为桥箔边长的1倍倍或2倍。

所述药剂为点火药或高能猛炸药，形状为药柱或药片的形式，装药密度为理论密度的85％-95％。

所述焊盘尺寸为1.5-3mm×5mm-10mm，从桥箔到焊盘距离为5mm-6mm；低熔点聚合物层厚度为2μm-4μm；聚合物飞片层厚度为20μm-40μm；加速膛高度为0.4mm-0.8mm；药柱尺寸为直径3mm-5mm×高度3mm-5mm。

一种制备上述的等离子体增强型的微芯片爆炸箔起爆器的方法，所述方法采用微机电系统工艺，具体包括如下步骤：

步骤一，清洗基片；