納米Al/CuO 含能復合薄膜的反應性研究進展

史安然，鮑立榮，張 偉，陳芷怡，沈瑞琪，葉迎華

（1. 微納含能器件工業和信息化部重點實驗室，江蘇 南京 210094；2. 南京理工大學 空間推進技術研究所，江蘇 南京 210094；3. 南京理工大學 化學與化工學院，江蘇 南京 210094）

1 引言

納米Al/CuO 含能復合薄膜指由納米厚度的鋁薄膜和氧化銅薄膜交替疊加得到的含能復合薄膜材料，其中薄膜的總厚度一般在0.1～300 μm［1］，這種在納米尺度由金屬和金屬氧化物復合而成的含能體系被稱為亞穩態分子間復合物（Metastable Intermolecular Composites，MICs）或超級鋁熱劑［2-4］，主要包括MICs粉末、MICs 納米鋁熱含能復合薄膜以及MICs 納米棒等形式。由金屬和金屬氧化物構建的復合薄膜具有反應性，因此也將含能薄膜稱為“反應性復合薄膜（Reactive Multilayer Films，RMFs）”。納米鋁熱含能復合薄膜中反應物的厚度一般在納米級，其密度可達到理論密度的80%以上，結構有序均勻，層間接觸面積大并且接觸緊密，較傳統含能材料具有體積能量密度高、燃燒速率快和臨界反應傳質距離微米化等優良性能，因此可以有效提高含能材料的熱釋放速率和反應速率［2-3］。并且與含能微機電系統（Microelectromechanical Systems，MEMS）和互補金屬氧化物半導體（Complementary Metal Oxide Semiconductor，COMS）制造工藝相兼容，近年在集成化含能器件方面（微型點火、起爆器件等）得到了廣泛應用［5-6］。

納米鋁熱劑的傳統制備方法主要有如下幾種：機械混合、抑制反應球磨法、溶膠-凝膠法和氣相沉積法等［2］。納米鋁熱含能復合薄膜的一般制備方法為機械粉末加工技術［7］或者真空物理氣相沉積技術（濺射鍍膜與蒸發鍍膜）。與機械粉末加工……