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《alni和alti納米含能薄膜材料的制備及其性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)博士學位論文AI／Ni和AI／Ti納米含能薄膜材料的制備及其性能研究作者：楊程指導(dǎo)教師：沈瑞琪教授南京理工大學2014年9月萬方數(shù)據(jù)Ph．D．DissertationlIlllIlllIIlllllIUIY2976538StudyonFabricationandPerformancesofAl／NiandAI／TiMultilayerEnergeticFilmsByChengYangSupervisedbyPr西RutqiShenNanjingUniversityofScience&Tech
2、nologySpetmber，2014萬方數(shù)據(jù)聲明本學位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學位論文中，除了加以標注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。與我一同工作的同事對本學位論文做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明。弘腳年11月f艫日學位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學有權(quán)保存本學位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學位論文的部分或全部內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學位論
3、文的部分或全部內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：墊堡≯I斗年IIFJf汨萬方數(shù)據(jù)博士論文AI／Ni和A㈣納米含能薄膜材料的制備及其性能研究摘要AI／Ni、A1／Ti納米含能薄膜材料是一類新型含能材料，在外界能量激勵下可發(fā)生合金化反應(yīng)，釋放出大量的反應(yīng)熱?；诖酥苽涞募{米含能橋膜具有更高的輸出能量，可以提高換能元的點火能力、發(fā)火的可靠性以及火工品的安全性。本文主要研究了多層A1／Ni、AI／Ti納米含能薄膜的最佳制備工藝、化學反應(yīng)性和電爆炸特性，取得一定的研究進展，為A1／N
4、i和Al／Ti含能橋膜換能元的實際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。利用FE—SEM對Ni、Ti薄膜表面形貌進行表征，最終確定了Ni薄膜的最佳制備工藝條件為：濺射氣壓為0．4Pa，濺射功率為150W；Ti薄膜的最佳制備工藝條件為：濺射氣壓為0．4Pa，濺射功率為150W。測得了最佳制備工藝條件下Ni和Ti薄膜的沉積速率分別約為7．6nlTl·min一和5．0nln·min～。磁控濺射法沉積的A1／Ni納米含能薄膜表面平整，成膜顆粒均勻致密。調(diào)制周期分別為50nm、100nm和200nm的A1／Ni納米含能薄膜層狀結(jié)構(gòu)清
5、晰。三種不同調(diào)制周期的AI／Ni納米含能薄膜中的Al薄膜和Ni薄膜均為晶體結(jié)構(gòu)，m薄膜主要沿著AI(111)晶面生長，Ni薄膜主要沿著Ni(111)晶面生長。A1／Ti納米含能薄膜表面也很平整，薄膜顆粒均勻致密。A1門ri納米含能薄膜中A1薄膜主要沿著AI(111)晶面生長，而Ti薄膜主要沿著Ti(110)晶面生長。三種調(diào)制周期的A1／Ni納米含能薄膜的DSC曲線規(guī)律相同，均出現(xiàn)了三個主要的放熱峰，對應(yīng)的溫度區(qū)間分別為500K一530K、570K-650K和670K．730K，且每個放熱峰峰值對應(yīng)的
6、溫度隨著調(diào)制周期的增大呈現(xiàn)上升的趨勢。調(diào)制周期為50nm、100nm和200ran的AI／Ni納米含能薄膜的反應(yīng)放熱量分別為389．43J／g、396．69J／g和409．92J／g。反應(yīng)后的多層AI／Ni納米含能薄膜XRD測試結(jié)果表明：當Al和Ni的原子比為1比1時，三種調(diào)制周期的多層A1／Ni納米含能薄膜的最終反應(yīng)產(chǎn)物均為A1Ni，與調(diào)制周期無關(guān)。采用Kissinger法和Ozawa法計算得到三種調(diào)制周期的A1／Ni納米含能薄膜每個放熱峰的活化能，兩種方法得到的活化能呈現(xiàn)的規(guī)律一致，每種調(diào)制周期
7、下A1／Ni納米含能薄膜三個放熱峰的活化能隨著峰值溫度的增大均依次升高，且不同調(diào)制周期的AI／Ni納米含能薄膜對應(yīng)的放熱峰活化能都比較接近。三種調(diào)制周期的A1／Ti納米含能薄膜的DSC曲線規(guī)律也基本相同，均出現(xiàn)了兩個主要的放熱峰，對應(yīng)的溫度區(qū)問分別為720K一770K和950K一970K。調(diào)制周期為50nm、100nm和200nm的A1／Ti納米含能薄膜的反應(yīng)放熱量分別為457．99J／g、493．42J／g和696．81J／g。反應(yīng)后的XRD測試結(jié)果表明：當Al和Ti的原子比為1比1時，三種調(diào)制周
8、期的多層AI／Ti納米含能薄膜的最終反應(yīng)產(chǎn)物均為萬方數(shù)據(jù)摘要博士論文A1Ti，與調(diào)制周期無關(guān)。采用Kissinger法和Ozawa法計算得到三種調(diào)制周期的AI／Ti納米含能薄膜的活化能所呈現(xiàn)的規(guī)律基本一致，每種調(diào)制周期的A1／Ti納米含能薄膜的第一個放熱峰的活化能均大于第二放熱峰的活化能。A1／Ni和A1／Ti系列納米含能橋膜的爆發(fā)時間與電壓之間的關(guān)系規(guī)律一致，并且等離子體持續(xù)時間與電壓之間的關(guān)系也規(guī)律一致。橋膜的爆發(fā)時間隨著電壓的增大而降低，而等離子體持續(xù)時問隨著電
