[發(fā)明專利]消除疊層材料預(yù)混層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710081235.1
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106847671B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王窈;高原;付秋菠;孫秀娟;郭菲;房曠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 袁辰亮

本發(fā)明公開了一種消除疊層材料預(yù)混層的方法，所述的方法包括以下步驟：當(dāng)疊層材料為金屬疊層材料時(shí)，在所述金屬疊層材料的每兩種金屬材料層之間設(shè)置一層非金屬材料層或半導(dǎo)體材料層，消除所述金屬疊層材料的預(yù)混層；或者，當(dāng)疊層材料為非金屬疊層材料時(shí)，在所述非金屬疊層材料的每兩種金屬與非金屬材料之間設(shè)置一層組成金屬氧化物的對應(yīng)金屬材料層，消除所述非金屬疊層材料的預(yù)混層。本發(fā)明在金屬疊層材料中加入非金屬材料或者半導(dǎo)體材料，在非金屬疊層材料中，通過在金屬與非金屬材料間添加組成金屬氧化物的相應(yīng)金屬材料，從而達(dá)到消除疊層材料預(yù)混層的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消除疊層材料預(yù)混層的方法。

背景技術(shù)

亞穩(wěn)態(tài)分子間混合物(metastable intermolecular composites，MIC)又稱“超級鋁熱劑”，由氧化劑和燃料組分的納米級顆粒組成，具有高放熱性質(zhì)，其能量輸出是一些高級炸藥的兩倍，爆發(fā)威力從10kW/mL～10GW/mL可調(diào)，反應(yīng)波波陣面?zhèn)鞑ニ俣葟?.1m/s～1500m/s可調(diào)，且反應(yīng)區(qū)溫度超過3000K，因此在納米焊接、火工藥劑等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，成為近年的研究熱點(diǎn)。

疊層材料是金屬材料與金屬或非金屬材料按照一定厚度比例交替沉積的材料，為MIC的一種結(jié)構(gòu)，其制備過程簡單，通常利用不同金屬間物理性質(zhì)的差異或者發(fā)生反應(yīng)的難易程度來實(shí)現(xiàn)其對電能的吸收及熱量的累積等過程。然而，由于分子的熱運(yùn)動，疊層材料在制備或儲存過程中，在不同材料的接觸界面間會形成預(yù)混層。研究結(jié)果表明，預(yù)混層的存在會降低反應(yīng)性疊層材料的放熱性和燃燒速率，而且隨著疊層材料制備過程中溫度的升高及時(shí)間的延長其厚度相應(yīng)增加，從而改變材料間的反應(yīng)行為，進(jìn)而影響疊層材料的性能。因此，消除疊層材料中存在的預(yù)混層是提高M(jìn)IC能量輸出性能的關(guān)鍵。

疊層材料分為金屬疊層材料(金屬與金屬組成)和非金屬疊層材料(金屬與金屬氧化物組成)兩種類型。其中，金屬與金屬材料組成的疊層材料，由于金屬離子的活躍性，預(yù)混層會在制備和儲存過程中自發(fā)形成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種消除疊層材料預(yù)混層的方法。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種消除疊層材料預(yù)混層的方法，所述的方法包括以下步驟：

當(dāng)疊層材料為金屬疊層材料時(shí)，在所述金屬疊層材料的每兩種金屬材料層之間設(shè)置一層非金屬材料層或半導(dǎo)體材料層，將所述非金屬材料層或半導(dǎo)體材料層作為過渡材料，通過降低金屬材料的活性，消除所述金屬疊層材料的預(yù)混層；或者，

當(dāng)疊層材料為非金屬疊層材料時(shí)，在所述非金屬疊層材料的每兩種金屬與非金屬材料之間設(shè)置一層組成金屬氧化物的對應(yīng)金屬材料層，將所述金屬材料層作為過渡材料，用于阻擋金屬與非金屬材料間的氧原子擴(kuò)散，消除所述非金屬疊層材料的預(yù)混層。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是當(dāng)疊層材料為金屬疊層材料時(shí)，過渡材料包括：石墨、金剛石、石墨烯、碳化硅、氮化硅或硅。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是當(dāng)疊層材料為金屬疊層材料時(shí)，所述過渡材料的制備方式與所述金屬疊層材料的制備方式一致。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是當(dāng)所述金屬疊層材料采用化學(xué)氣相沉積方法制備時(shí)，則所述過渡材料采用化學(xué)氣相沉積方法或者與所述化學(xué)氣相沉積方法相匹配的方法制備。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是當(dāng)疊層材料為金屬疊層材料時(shí)，所述非金屬材料層或半導(dǎo)體材料層的厚度為5nm-30nm。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是當(dāng)疊層材料為非金屬疊層材料時(shí)，所述過渡材料的制備方式與所述金屬疊層材料的制備方式一致。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是當(dāng)所述非金屬疊層材料采用物理氣相沉積方法制備時(shí)，則所述過渡材料采用物理氣相沉積方法或者與所述物理氣相沉積方法相匹配的方法制備。