刘兰
- 作品数：21 被引量：56H指数：6
- 供职机构：陕西应用物理化学研究所更多>>
- 发文基金：中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术自动化与计算机技术理学更多>>
- 基于飞片冲击起爆原理的微起爆序列技术研究进展被引量：3
- 2023年
- 弹药信息化、智能化、小型化发展,对火工品提出了换能信息化、结构微型化、序列集成化的要求,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)火工品技术孕育而生。近年来,随着微小型无人平台技术的发展,形成了新型微毁伤形式,对微起爆序列这一系统级MEMS火工品的应用提出了迫切的需求。本文侧重于微起爆序列的应用及要求,在微换能元设计及能量控制、微起爆能量控制及器件化、微传爆能量传递与隔爆控制、微起爆序列设计与集成及序列可靠性评估5个方面,对基于飞片冲击起爆原理的微起爆序列研究进展进行了总结。在此基础上,讨论了微起爆序列进一步发展的建议:深化微起爆传爆机理的基础研究;推进数字化工程,提升正向设计能力;加强大批量生产能力;加强微起爆序列样机的应用验证,提升技术成熟度。通过对微起爆序列技术现状的分析和未来发展的建议,以期为同行继续深入系统地开展微起爆序列技术研究、推动其应用进程提供有益参考。
- 刘卫褚恩义刘兰任小明解瑞珍任炜李蛟
- 关键词：传爆药飞片
- 基于MEMS工艺的起爆序列设计研究被引量：3
- 2021年
- 针对引信微小型化、轻量化设计的需求,本文采用微雷管驱动飞片冲击起爆传爆药的能量放大方式设计的起爆序列主要由起爆控制电路、微雷管、飞片、安全保险机构、传爆药等,采用表面微加工工艺、深硅刻蚀等工艺完成了微雷管的制作,采用UV-LIGA工艺完成了安全保险机构的制作。采用光子多普勒测速仪(PDV)对微雷管装药参数、传爆空腔参数、飞片参数与飞片速度关系规律的研究,获得了传爆序列的优化设计参数,即微雷管装药直径1.0 mm,装药密度2.1 g/cm^(3),传爆空腔尺寸Φ1.0 mm×H1.0 mm,飞片厚度为30μm。
- 解瑞珍陈建华刘卫刘兰任小明薛艳
- 关键词：引信火工品
- 微起爆器静电响应特性
- 2023年
- 为明确基于MEMS工艺的微起爆器静电响应特性,按照GJB 5309.14-2004火工品试验方法第14部分:静电放电试验的要求,对不同静电放电条件下的微起爆器感应电流、阻值变化、桥区损伤、发火感度进行了测试与表征。结果显示:对于50%静电发火电压为21.91 kV的微起爆器,静电电压小于17.5k V时,微起爆器电阻值基本保持不变,桥区显微镜照片显示无损伤;20.0,22.5 kV静电放电后,微起爆器换能元桥区出现了分层或断裂,27.5,30.0 kV静电放电后,微起爆器换能元桥区表面出现了条纹鼓起或明显烧蚀;静电加载后微起爆器桥区损伤不同,50%发火电压的变化也不同;桥区未出现损伤,发火感度未出现显著变化。本研究为揭示微起爆器静电环境失效机理以及加固设计提供了基础数据支撑。
- 解瑞珍刘兰李瑞任小明刘卫余可馨
- 关键词：火工品静电感度
- 微桥膜换能元结构设计及电阻计算方法被引量：6
- 2017年
- 针对微结构换能元设计的规范化问题,从解析几何的基本原理出发,建立微结构换能元参数化结构设计方法,获得不同结构微换能元上、下边界的数学表达式。同时借助于单元离散的基本思想,将微结构换能元离散成有限数量个近似方形的微小单元,依据串、幵联电阻值计算方法,建立微结构换能元电阻值分析计算模型,幵验证了模型准确性。结果表明,菱形和圆弧边界换能元的电阻值随宽度w、特征角度β或特征半径Rc增加呈幂函数形式减小,随长度l增加呈幂函数形式增加。本研究为换能元的结构设计提供技术支撑。
- 褚恩义刘卫薛艳张蕊解瑞珍刘兰任小明
- 关键词：MEMS技术参数化电阻
- 基于MEMS工艺的微起爆器性能研究被引量：6
- 2020年
- 针对MEMS火工品低能化、集成化技术要求,设计了一种基于MEMS工艺的微起爆器,通过仿真计算获得了基体材料、换能元材料、火工药剂与微起爆器起爆性能的影响规律,确定了微起爆器的结构参数;通过MEMS工艺完成微起爆器一体化集成制作,对结构参数以及起爆性能进行了测试,结果表明结构尺寸与设计尺寸误差小于6%;微起爆器发火电压小于3V,装药直径1mm、装药量2.0mg时,可以可靠起爆CL-20炸药,实现了低能化、集成化的要求,为MEMS火工品提供技术支撑。
- 薛艳刘卫解瑞珍任小明刘兰苏谦
- 关键词：MEMS技术仿真计算
- 氮化钽换能元的制备工艺研究被引量：8
- 2020年
- 开展了一种制备氮化钽换能元的工艺研究,利用射频电源溅射氮化钽薄膜,采用剥离工艺制备氮化钽换能元图形,获得满足完整性、一致性和重复性要求的氮化钽换能元。依据GJB/z377A-94感度试验用兰利法,测得氮化钽换能元发火能量为0.6m J。
- 任小明苏谦解瑞珍薛艳刘兰刘卫
- 关键词：MEMS
- 桥区参数对Ni-Cr薄膜换能元发火性能的影响被引量：16
- 2012年
- 依据GJB/z 377A-94感度试验用兰利法,对设计制作的不同桥区参数的Ni-Cr薄膜换能元进行了发火感度测试。结果显示:当桥区尺寸、形状一定时,随着桥膜厚度的增加,换能元的发火电压减小,当桥膜的厚度增加到0.9μm,换能元发火电压又有增加的趋势;当桥膜厚度、桥区形状一定时,随着桥区宽度减小,发火电压降低,但当桥区宽度小于0.10mm时,发火电压反而上升;当桥膜厚度、桥区宽度一定时,桥区长度越长,发火电压越高,而且不同桥区形状对换能元发火感度有明显的影响。
- 解瑞珍薛艳任小明刘兰卢斌姚小宁
- 关键词：磁控溅射
- 硅基平面微雷管设计研究被引量：3
- 2018年
- 针对MEMS安全保险机构的发展对起爆单元平面化的需求,利用SOI片特有的三层结构,开展了硅基平面微雷管的设计研究。以SOI片的外延硅作为平面微雷管原位装药用专用电极,提升了微雷管结构与原位装药工艺的兼容性。以SOI片的本体硅作为装药腔体层,减少了微雷管的轴向尺寸,提高集成度。性能试验表明该硅基平面微雷管实现了发火及起爆下级装药的功能。
- 解瑞珍张凡刘兰任小明薛艳刘卫
- 基于非硅微制造工艺的爆炸箔起爆器研究被引量：8
- 2017年
- 为了实现爆炸箔起爆器的集成化和批量化制备,研究了爆炸箔起爆器非硅微制造工艺技术。采用磁控溅射和光刻技术制备了桥箔,通过紫外厚胶技术在桥箔上制备了聚甲基丙烯酸甲酯光刻胶飞片层,并利用SU-8光刻胶集成制造了加速膛,划片后一个衬底上制备了268个爆炸箔起爆器组件,每个组件的体积为0.018 cm3.集成后的爆炸箔起爆器50%发火感度为2 185 V.试验了爆炸箔起爆器组件的耐高温性能,结果表明在160℃下经历50 h以后,爆炸箔起爆器组件依然可以正常起爆Ⅳ型六硝基菧炸药柱。
- 李可为褚恩义薛艳解瑞珍任小明任西刘兰刘卫
- 关键词：爆炸箔起爆器磁控溅射
- MEMS安全起爆芯片技术研究被引量：1
- 2021年
- 针对MEMS火工品低能化带来的安全性问题,设计了一种MEMS安全起爆芯片,包括Ni-Cr微加热器层、绝缘层、导线控制层。采用共聚焦显微镜、原子力显微镜、台阶仪对MEMS安全起爆芯片的形貌、表面粗糙度、厚度进行了表征分析,并进行了安全发火性能测试,测试结果表明:MEMS平面开关可以实现通断转换,安全起爆芯片的全发火电流为0.8 A,全发火电压7 V,作用时间22μs。MEMS安全起爆芯片能够提高本质安全性,可以为MEMS火工品提供技术支撑。
- 薛艳任小明解瑞珍刘卫刘兰平川
- 关键词：MEMS技术MEMS开关
