Al/CuO纳米线复合含能材料的制备和电爆性能(3)
CuO和Al的粉末在加热时能激烈反应，发生燃烧或爆炸，并放出大量的热。
3CuO+2Al Al2O3+3Cu
由文献可得该反应在标态下的 ＜0， = -288.25 kJ•mol-1＜0。从热力学角度来讲，可以自发进行，且反应为放热反应。
1.2 Al/CuO含能复合膜的研究状况
1.2.1 国外研究状况
1.2.2 国内研究状况
1.3 薄膜材料的制备技术
薄膜制备技术有很多[13]，如气相沉积法、液相生成法、氧化法、扩散与涂布法、电镀法等。其中物理气相沉积技术中的溅射法，已经广泛地应用于金属、合金、半导体、氧化物、碳化物、氮化物、超导薄膜[14]等。其特点如下：
(1) 任何物质都可以进行溅射，尤其是具有高熔点、低蒸气压的元素和化合物。不管是金属、半导体、绝缘体、化合物和混合物等，只要是固体，都可以作为溅射靶材。
(2) 溅射制备的薄膜的密度高[15]，针孔少，而且薄膜的纯度较高。因为在溅射镀膜过程中，不存在真空蒸镀时无法避免的坩埚的污染。
(3) 薄膜的厚度可以控制[16]，且重复性较好。由于溅射镀膜时的放电电流和靶电流可以分别进行控制，通过控制靶电流即可控制膜厚。所以，溅射镀膜的膜厚可控性和多次溅射的膜厚的再现性较好，能够有效地制备预定厚度的薄膜。
(4) 溅射的薄膜与基片之间的附着性能好[17]。由于溅射原子的能量比蒸发原子的能量高12个数量级，因此，高能粒子沉积在基片上进行能量转换时产生了较高的热能，增强了溅射原子与基片之间的附着力。在溅射粒子的轰击过程中，基片始终处于等离子区域中被清洗和激活，清除了附着不牢靠的沉积原子，净化且活化了基片的表面，使得溅射的薄膜与基片间的附着力大大增强。
目前常用的溅射镀膜方法有：利用直流辉光放电的直流(Dc)溅射；利用聚束离子来轰击靶材料的离子束溅射(IBS)，利用靶面环状磁场控制辉光放电的磁控溅射。其中的磁控溅射不仅保留了溅射镀膜的优点，而且还具有镀膜速度高的优势，本文选用磁控溅射法制备铜膜。
1.4 本文的主要研究内容
本论文将开展以下研究工作：
（1） Al/CuO纳米线复合含能材料的制备与表征。
掌握磁控溅射技术沉积薄膜的工作原理及其制备方法，制备出Al/CuO纳米线复合含能材料，并且采用了电镜实验和 XRD实验对形貌、结构、反应性进行分析和表征。
（2） Al/CuO纳米线复合含能芯片的性能研究
利用掩膜法制备点火桥，并测其在恒压源激励特性下的Al/CuO纳米线复合含能材的电爆性能。
2 薄膜的制备
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 靶材
磁控溅射靶是磁控溅射镀膜设备的核心部件，而溅射靶材又是溅射靶的关键。磁控溅射靶材的特性直接与溅射稳定性和膜层特性相关，靶材利用率直接与镀膜成本相关。
本实验中采用的金属Cu靶是江西海特材料有限公司生产的，直径为50mm、厚度为4mm的圆形薄片，纯度为99.99％。
本实验中采用的Ti靶是北京稀蒙钛工贸中心生产的，直径为50mm、厚度为3mm的圆形薄片，纯度为99.99％。
2.1.2 基片
本实验选用单面抛光硅片作为基片，其中硅片是100面n型21x21mm寸硅。基片浸在酒精和氟化氢溶液中存放。用之前如果不清洗干净，会影响沉积薄膜的质量和附着强度，使沉积的薄膜容易剥离。因此，镀膜前需对其表面进行清洗。具体清洗步骤如下：
（a）用体积比例为3：1的硫酸和双氧水溶液超声清洗至没有气泡为止；
（b）用去离子水清洗至中性；
（c）用分析纯丙酮在50℃超声清洗20分钟；
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