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微起爆系统用MEMS 安全保险装置研究现状与展望

2022-01-21阚文星褚恩义任小明

含能材料 2022年1期

阚文星,褚恩义,刘 卫,任 炜,任小明

(陕西应用物理化学研究所 应用物理化学重点实验室,陕西 西安 710061)

1 引言

火工品是指装有点火药、起爆药、烟火药剂、炸药等含能材料,受外界刺激后产生燃烧或爆炸,以引燃火药、引爆炸药或做机械功的一次性使用的元器件和装置的总称。火工品是武器系统的首发元件和最敏感部件,火工品的安全性、可靠性直接影响武器系统的安全性、可靠性。火工品技术不只受到武器系统发展需求的牵引,也对武器系统的发展有着推动作用。

受武器系统微型化、智能化等发展需求,结合微机电系统(MEMS)技术,火工品的主要发展方向是以信息化、集成化和微型化为主要特点的第四代火工品,即MEMS 火工品。MEMS 火工品采用微机电的设计思想和制造技术,将微结构换能元、微装药组件、微含能器件、控制电路、微作动机构等集成在一片基片上,形成具有功能可选择、信息可识别和内置安保机构的火工品或火工芯片[1-2]。为了保证微起爆系统中的微结构换能元与下一级起爆药之间的安全性,需要在两者之间设置安全保险装置,通过安保装置的动作实现微起爆系统的隔爆与传爆功能。

利用MEMS 技术在微纳米级的高制造精度,MEMS 安全与解除保险装置(MEMS S&A devices)的概念应运而生。MEMS 安保装置是研究MEMS 火工品需要解决的关键技术之一,是保障MEMS 火工品安全性和可靠性的关键部件。火工品内嵌MEMS 安保装置是在引信MEMS 安保装置的基础上将MEMS 安保装置与火工品更进一步进行集成,实现火工品与引信功能的融合发展。……

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