【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種疊氮化銀的原位裝藥方法，屬于含能材料裝藥。
技術(shù)介紹
1、重金屬疊氮化物在起爆藥中占據(jù)重要地位。當(dāng)前，疊氮化鉛仍是工程中常用的起爆藥，但其較低的爆轟能力和其極大的環(huán)境危害性，導(dǎo)致其難以滿足當(dāng)下需要的微起爆系統(tǒng)。疊氮化銅，起爆能力強(qiáng)，亞毫克級別即可起爆，但靜電感度高，實(shí)現(xiàn)微裝藥時操作復(fù)雜。隨著微電子機(jī)械系統(tǒng)(mems)工藝的發(fā)展，使得對含能材料的要求更高，傳統(tǒng)的起爆藥如疊氮化鉛，無法滿足能量輸出要求。而實(shí)現(xiàn)含能材料與微火工器件的結(jié)合更是具有挑戰(zhàn)性。原位反應(yīng)合成法的出現(xiàn)，解決了高感度藥劑的裝藥問題。通過原位法，不但能夠降低起爆藥裝藥的潛在危險性，而且能夠增強(qiáng)起爆藥與基體間的界面反應(yīng)，使其力學(xué)性能相較非原位方法更好。
2、目前，已實(shí)現(xiàn)多種方法來實(shí)現(xiàn)原位合成疊氮化銅/疊氮化銀，例如氣固原位法，電化學(xué)法，靜電紡絲法，直寫技術(shù)等工藝。李明愉等通過實(shí)驗(yàn)研究采用了疊氮化銀/疊氮化銅的氣固疊氮方法，其產(chǎn)物具有很好的起爆性。但氣固法反應(yīng)條件苛刻，反應(yīng)時間長，疊氮酸不僅利用低還存在著環(huán)境污染的風(fēng)險；俞春培等開發(fā)了采用電化學(xué)疊氮化法在銅襯底上原位制備新型cun3爆炸薄膜的新方法。電化學(xué)法使ca沉積在碳納米管等上更好的解決了ca的靜電敏感問題，但由于孔隙率不足，會產(chǎn)生氧化銅、疊氮化亞銅等副產(chǎn)物。采用靜電紡絲技術(shù)和直寫技術(shù)等僅是對前驅(qū)體制備方法不同，原位疊氮化法卻并未跳脫原有方法，同樣存在氣固法和電化學(xué)法中出現(xiàn)的問題。因此，需要尋找開發(fā)更好的適用于mems的新策略。
3、當(dāng)前，噴墨打印已被證明有利于功能性油墨的小規(guī)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、1.要解決的問題
2、針對銀疊氮化物的敏感性而導(dǎo)致的無法采用直接裝藥的問題，本專利技術(shù)提供一種基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，通過墨水的配方設(shè)計(jì)，成功采用噴墨打印制備高敏感性的疊氮化銀，實(shí)現(xiàn)了疊氮化銀起爆藥的安全原位裝藥方法。
3、2.技術(shù)方案
4、為了解決上述問題，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：
5、本專利技術(shù)第一方面提供一種基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，包括以下步驟：
6、s1配置墨水：
7、配置疊氮化鈉墨水，所述疊氮化鈉墨水中包含疊氮化鈉、水、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸鈉和乙二醇，控制所述疊氮化鈉墨水的表面張力為36.0～45.0mn/m，粘度為4.0～8.0cps；所述疊氮化鈉墨水中疊氮化鈉的含量為0.1～0.3g/ml；在疊氮化鈉墨水中，水為溶劑，聚乙烯吡咯烷酮為粘結(jié)劑，十二烷基苯磺酸鈉為表面活性劑，乙二醇用于增加粘度；
8、配置銀鹽墨水，所述銀鹽墨水中包含銀鹽、水和乙二醇，控制所述銀鹽墨水的表面張力為40.0～46.0mn/m，粘度為9.0～12.0cps；所述銀鹽墨水中銀鹽的含量為0.1～1.0g/ml；
9、s2噴墨打印：在打印介質(zhì)上，先采用疊氮化鈉墨水打印若干疊氮化鈉層后，再采用銀鹽墨水在所述疊氮化鈉層上打印銀鹽；
10、s3將步驟s2得到的產(chǎn)品于真空烘箱烘干。
11、作為本專利技術(shù)第一方面的優(yōu)選，所述銀鹽包括硝酸銀或高氯酸銀。
12、作為本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述疊氮化鈉墨水中聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)2.0％～6.0％；十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)0.1％～0.3％；乙二醇質(zhì)量百分?jǐn)?shù)25.0％～35.0％。
13、作為本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述銀鹽為硝酸銀，硝酸銀墨水中乙二醇和水的質(zhì)量比為(2.2～3):1。
14、作為本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述銀鹽為硝酸銀，控制所述疊氮化鈉墨水的表面張力為38.0～42.0mn/m，粘度為6.0～8.0cps；控制所述硝酸銀墨水的表面張力為40.0～45.0mn/m，粘度為9.0～10.0cps。
15、作為本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述銀鹽為硝酸銀，在打印區(qū)域相同的情況下，控制所述步驟s2中疊氮化鈉打印層數(shù)與硝酸銀打印層數(shù)，使打印的疊氮化鈉摩爾數(shù)與硝酸銀摩爾數(shù)相等。
16、作為本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟s3包括將打印好的含有疊氮化銀的器件放入真空烘箱中于60℃下烘干6～12h，以確保溶劑充分揮發(fā)。
17、作為本專利技術(shù)第一方面的優(yōu)選，所述步驟s2中噴墨打印時，單次滴墨體積為10pl。
18、作為本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟s2中噴墨打印時，打印介質(zhì)為半導(dǎo)體橋。打印介質(zhì)沒有特別的限制，也可以是其它平面結(jié)構(gòu)的火工品。
19、作為本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，使用fujifilm?dimatix材料打印機(jī)dmp-2850進(jìn)行噴墨打印。fujifilm?dimatix材料打印機(jī)dmp-2850是一種dod壓電驅(qū)動噴墨打印機(jī)，具有調(diào)節(jié)打印頭溫度、壓板溫度、發(fā)射電壓、打印高度、滴墨間距和多次重復(fù)打印的功能。
20、進(jìn)一步地，所述fujifilm?dimatix材料打印機(jī)dmp-2850的打印噴嘴直徑為21μm。
21、進(jìn)一步地，所述fujifilm?dimatix材料打印機(jī)dmp-2850擁有16個噴嘴。這些噴嘴由dimatix打印機(jī)的壓電元件驅(qū)動，這比大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的噴墨打印機(jī)(例如通常直徑為60-90μm)要小得多。作為本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，打印機(jī)噴射電壓為15-16.5v，噴射頻率為5khz，噴墨間距為15-20μm。
22、本專利技術(shù)第二方面提供一種采用本專利技術(shù)第一方面任一技術(shù)方案的方法制備的起爆藥。
23、本專利技術(shù)第三方面提供一種包含本專利技術(shù)第二方面的起爆藥的含能火工品。
24、3.有益效果
25、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的有益效果為：
26、(1)采用本專利技術(shù)的噴墨打印方法，在介質(zhì)上原位打印起爆藥，裝藥過程實(shí)現(xiàn)完全的脫手操作，避免了人工疊氮化銀裝藥過程中的危險性；具體地，采用粘結(jié)劑、表面活性劑調(diào)節(jié)疊氮化鈉墨水的表面張力和粘度，采用乙二醇和水的質(zhì)量比調(diào)節(jié)銀鹽墨水的表面張力和粘度，先后打印疊氮化鈉和銀鹽，原位反應(yīng)得到疊氮化銀；
27、(2)本專利技術(shù)方法中控制所述疊氮化鈉墨水的表面張力為38.0～42.0mn/m，粘度為6.0～8.0cps；控制所述硝酸銀墨水的表面張力為40.0～45.0mn/m，粘度為9.0～10.0cps，疊氮化鈉墨水和銀鹽墨水可低溫2～6℃保存一個月穩(wěn)定不變質(zhì)，墨水穩(wěn)定性好，常溫使用不受影響；
28、(3)本專利技術(shù)采用fujifilm?dimatix材料打印機(jī)dmp-2850噴墨打印，其每一滴的量控制在pl級，可根據(jù)圖本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，所述銀鹽包括硝酸銀或高氯酸銀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，所述疊氮化鈉墨水中聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.0％～6.0％，十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1％～0.3％，乙二醇質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為25.0％～35.0％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，所述銀鹽為硝酸銀，硝酸銀墨水中乙二醇和水的質(zhì)量比為(2.2～3):1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，控制所述疊氮化鈉墨水的表面張力為38.0～42.0mN/m，粘度為6.0～8.0cPs；控制硝酸銀墨水的表面張力為40.0～45.0mN/m，粘度為9.0～10.0cPs。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，在打印區(qū)域相同的情況下，控制所述步驟S2中疊氮化鈉打印層數(shù)與硝酸
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，所述步驟S2中噴墨打印時，單次滴墨體積為10pL。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，使用Fujifilm?Dimatix材料打印機(jī)DMP-2850進(jìn)行噴墨打印。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，所述Fujifilm?Dimatix材料打印機(jī)DMP-2850的打印噴嘴直徑為21μm。
10.采用如權(quán)利要求1-9中任一方法制備的含能火工品。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，所述銀鹽包括硝酸銀或高氯酸銀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，所述疊氮化鈉墨水中聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.0％～6.0％，十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1％～0.3％，乙二醇質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為25.0％～35.0％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，所述銀鹽為硝酸銀，硝酸銀墨水中乙二醇和水的質(zhì)量比為(2.2～3):1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于噴墨打印的疊氮化銀原位裝藥方法，其特征在于，控制所述疊氮化鈉墨水的表面張力為38.0～42.0mn/m，粘度為6.0～8.0cps；控制硝酸銀墨水的表面張力為40.0...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：易鎮(zhèn)鑫，魏夢焱，張琳，朱順官，李燕，
申請(專利權(quán))人：南京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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