直列式爆炸箔點火及相關技術研究進展

簡昊天，汪 柯，高 峰，朱 朋，沈瑞琪

（1. 南京理工大學化學與化工學院，江蘇 南京 210094；2. 微納含能器件工業與信息化部重點實驗室，江蘇 南京 210094；3. 空裝駐西安地區第七軍事代表室，陜西 西安 710061）

1 緒論

直列式爆炸箔點火/起爆技術是近30 年來逐步成熟并得到廣泛應用的一種先進火工品技術，同時因其適于智能化、小型化和多點協同作用等特點，直列式爆炸箔點火/起爆技術被認為是實現新一代點火/起爆系統的重要技術途徑之一。

爆炸箔起爆器（Exploding Foil Initiator，EFI），是實現直列式爆炸箔點火/起爆技術的關鍵元件，由美國Lawrence?Livemore 實驗室Stroud 等［1］于1976 年首次提出。EFI 的發展歷程如圖1 所示，經過電爆所需能量較高的第一代EFI［2-3］和利用了集成電路工藝的第二代低能量爆炸箔起爆器（Low Energy EFI，LEEFI）［4］，目前已發展到第三代微爆炸箔起爆器（Micro EFI，McEFI）［5］。McEFI 的制備利用微機電（Micro?Electro?Mechanical System，MEMS）工藝，大幅度降低了生產成本，減小了器件體積，降低了發火能量；同時采用低成本、扁平化的平面高壓開關控制電容放電，使其更便于小型化應用。McEFI 設計理念和工藝方法常用薄膜集成工藝和低溫共燒陶瓷工藝［6］，近年來南京理工大學的楊智［7］使用印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）技術，將McEFI 和平面三電極開關集成在一塊PCB 上，進一步降低了EFI 的生產成本和難度。McEFI 還可以與其它先進微作動元件、傳感器和微納含能材料等集成封裝，實現換能信息化、結構微型化和序列集成化的第四代火工品［8-9］。

EFI 的本質安全性在于：（1）其傳爆藥或點火藥與橋箔在空間上被加速膛和飛片層隔開；（2）橋箔爆炸需要數千安培的瞬態電流激勵（di/dt），因而對靜電、雜散電流、射頻等電磁環境具有較高的抵抗力，能適應復雜、極端的電磁環境；……