一种非敏感型火工品换能元结构

技术领域

本发明涉及换能元技术领域，具体是一种非敏感型火工品换能元结构。

背景技术

市用换能元中的导电桥为金属桥丝桥带以及半导体桥，其中，金属桥丝桥带必须配合敏感火工药剂实现低电压脉冲点火，而半导体桥在脉冲电压作用下通过等离子体电爆过程实现雷管点火，但点火电压通常大于40V。为降低点火电压，半导体桥也必须辅以含能敏感火工药剂，借助于含能火药的能量放大降低点火电压。

由于目前电子雷管点火器件换能元为金属桥丝或桥带，其外面蘸取包裹点火药。这种结构点火药外露，对摩擦、静电、碰撞敏感，可能导致误爆，存在安全隐患；另外，冲击波、振动等外力作用下，外露点火药可粉化脱落导致点火失效。

因此，目前缺乏一种不含任何敏感火工药剂且同时能实现低电压点火的火工品换能元材料；因此，针对上述问题提出一种非敏感型火工品换能元结构。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，实现上述效果，本发明提出的一种非敏感型火工品换能元结构。

一种非敏感型火工品换能元结构，包括PCB电路板；所述PCB电路板的顶部沉积有金属电极；所述金属电极表面涂布有点火桥膜；所述点火桥膜组成成分包括导电高分子溶液、高温发泡剂偶氮二甲酰胺以及高导热系数固体颗粒。

所述点火桥膜发火过程为：脉冲电流流经薄膜桥换能元，将电能迅速转换为热能并产生高温，同时加热包裹其中的发泡剂ADC和高导热固体颗粒，ADC加热到200℃以上快速分解气化膨胀，将已经加热到高温的高导热固体颗粒推射抛出，抛射出的高温固体颗粒接触雷管起爆药引爆雷管。

优选的，所述火工品换能元结构的制备方法包括以下步骤：

步骤S1：通过超声、高压均质等剪切分散方法将高温发泡剂偶氮二甲酰胺，细化均匀分散于导电高分子溶液中，得到导电高分子/ADC分散液；

步骤S2：向步骤S1中得到的导电高分子/ADC分散液中加入高导热系数固体颗粒，通过高速机械搅拌混合得到均匀的导电高分子/ADC/高导热固体分散液；

步骤S3：将预制的带有金属电极的PCB板用高温胶带进行遮蔽，漏出金属电极及电极间隙部分；

步骤S4：将步骤S2中得到的导电高分子/ADC/高导热固体分散液，通过点胶、喷涂、刮涂等方法涂布于步骤S3中已遮蔽的PCB电路板表面；

步骤S5：揭去高温遮蔽胶带，得到点火桥膜及换能元结构。

优选的，所述步骤S1中，导电高分子用量为85-95％wt，ADC目数在1500目以上，用量为3-10％wt。

优选的，所述步骤S2中，导电高分子/ADC/高导热固体分散液整体固含量0.06-0.1％wt。

优选的，所述步骤S4中，涂布方法包括点胶、喷涂以及刮涂中的一种，且涂布量为2-10μL/cm

优选的，所述高导热系数固体颗粒包括金刚石粉、钛粉、氮化硼粉，刚玉粉中的一种或几种，目数在600目以上，用量为2％-5％。

本发明的有益之处在于：

本发明通过导电高分子溶液、高温发泡剂偶氮二甲酰胺以及搞导热系数固体颗粒制备点火桥膜，制得的火工品换能元结构不含有任何敏感火工药剂，明火加热只燃烧不发生爆炸，安全性高；且由于该火工品换能元结构属于非敏感性火工品，生产、储存、运输过程成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一种实施例的制备方法流程图；

图2为本发明一种实施例中火工品换能元结构的侧视剖面示意图；

图3为本发明一种实施例中火工品换能元结构俯视示意图；

图4为本发明一种实施例中制备的火工换能元实物照片；

图5为本发明一种实施例中制备的火工换能元发火过程照片；

图中：11、点火桥膜；12、金属电极；13、PCB电路板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-图5所示，一种非敏感型火工品换能元结构，包括PCB电路板；所述PCB电路板的顶部沉积有金属电极；所述金属电极表面涂布有点火桥膜；所述点火桥膜组成成分包括导电高分子溶液、高温发泡剂偶氮二甲酰胺以及高导热系数固体颗粒。

作为本发明的一种实施方式，所述火工品换能元结构的制备方法包括以下步骤：

步骤S1：通过超声、高压均质等剪切分散方法将高温发泡剂偶氮二甲酰胺，细化均匀分散于导电高分子溶液中，得到导电高分子/ADC分散液；

步骤S2：向步骤S1中得到的导电高分子/ADC分散液中加入高导热系数固体颗粒，通过高速机械搅拌混合得到均匀的导电高分子/ADC/高导热固体分散液；

步骤S3：将预制的带有金属电极的PCB板用高温胶带进行遮蔽，漏出金属电极及电极间隙部分；

步骤S4：将步骤S2中得到的导电高分子/ADC/高导热固体分散液，通过点胶、喷涂、刮涂等方法涂布于步骤S3中已遮蔽的PCB电路板表面；

步骤S5：揭去高温遮蔽胶带，得到点火桥膜及换能元结构。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S1中，导电高分子用量为85％wt，ADC目数为1500目，用量为3％wt。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S2中，导电高分子/ADC/高导热固体分散液整体固含量0.06％wt。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S4中，涂布方法包括点胶、喷涂以及刮涂中的一种，且涂布量为2μL/cm

作为本发明的一种实施方式，所述高导热系数固体颗粒包括金刚石粉、钛粉、氮化硼粉，刚玉粉中的一种或几种，目数为600目，用量为2％。

实施例二：

一种非敏感型火工品换能元结构，包括PCB电路板；所述PCB电路板的顶部沉积有金属电极；所述金属电极表面涂布有点火桥膜；所述点火桥膜组成成分包括导电高分子溶液、高温发泡剂偶氮二甲酰胺以及高导热系数固体颗粒。

作为本发明的一种实施方式，所述火工品换能元结构的制备方法包括以下步骤：

步骤S1：通过超声、高压均质等剪切分散方法将高温发泡剂偶氮二甲酰胺，细化均匀分散于导电高分子溶液中，得到导电高分子/ADC分散液；

步骤S2：向步骤S1中得到的导电高分子/ADC分散液中加入高导热系数固体颗粒，通过高速机械搅拌混合得到均匀的导电高分子/ADC/高导热固体分散液；

步骤S3：将预制的带有金属电极的PCB板用高温胶带进行遮蔽，漏出金属电极及电极间隙部分；

步骤S4：将步骤S2中得到的导电高分子/ADC/高导热固体分散液，通过点胶、喷涂、刮涂等方法涂布于步骤S3中已遮蔽的PCB电路板表面；

步骤S5：揭去高温遮蔽胶带，得到点火桥膜及换能元结构。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S1中，导电高分子用量为90％wt，ADC目数为2000目，用量为6％wt。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S2中，导电高分子/ADC/高导热固体分散液整体固含量0.08％wt。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S4中，涂布方法包括点胶、喷涂以及刮涂中的一种，且涂布量为8μL/cm

作为本发明的一种实施方式，所述高导热系数固体颗粒包括金刚石粉、钛粉、氮化硼粉，刚玉粉中的一种或几种，刚玉粉中的一种或几种，目数为800目，用量为4％。

实施例三：

一种非敏感型火工品换能元结构，包括PCB电路板；所述PCB电路板的顶部沉积有金属电极；所述金属电极表面涂布有点火桥膜；所述点火桥膜组成成分包括导电高分子溶液、高温发泡剂偶氮二甲酰胺以及高导热系数固体颗粒。

作为本发明的一种实施方式，所述火工品换能元结构的制备方法包括以下步骤：

步骤S1：通过超声、高压均质等剪切分散方法将高温发泡剂偶氮二甲酰胺，细化均匀分散于导电高分子溶液中，得到导电高分子/ADC分散液；

步骤S2：向步骤S1中得到的导电高分子/ADC分散液中加入高导热系数固体颗粒，通过高速机械搅拌混合得到均匀的导电高分子/ADC/高导热固体分散液；

步骤S3：将预制的带有金属电极的PCB板用高温胶带进行遮蔽，漏出金属电极及电极间隙部分；

步骤S4：将步骤S2中得到的导电高分子/ADC/高导热固体分散液，通过点胶、喷涂、刮涂等方法涂布于步骤S3中已遮蔽的PCB电路板表面；

步骤S5：揭去高温遮蔽胶带，得到点火桥膜及换能元结构。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S1中，导电高分子用量为95％wt，ADC目数为2500目，用量为10％wt。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S2中，导电高分子/ADC/高导热固体分散液整体固含量0.1％wt。

作为本发明的一种实施方式，所述步骤S4中，涂布方法包括点胶、喷涂以及刮涂中的一种，且涂布量为10μL/cm

作为本发明的一种实施方式，所述高导热系数固体颗粒包括金刚石粉、钛粉、氮化硼粉，刚玉粉中的一种或几种，目数为1000目，用量为5％。

具体的，该火工品换能元结构的发火原理为：脉冲电流流经薄膜桥换能元，将电能迅速转换为热能并产生高温，同时加热包裹其中的发泡剂ADC和高导热固体颗粒，ADC加热到200℃以上快速分解气化膨胀，将已经加热到高温的高导热固体颗粒推射抛出，抛射出的高温固体颗粒接触雷管起爆药引爆雷管，该火工品换能元结构不含有任何敏感火工药剂，明火加热只燃烧不发生爆炸，安全性高；且非敏感性火工品，生产、储存、运输过程成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。