[发明专利]一种冲击片换能元结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及火工品技术领域，尤其涉及一种冲击片换能元结构及其制备方法。

背景技术

冲击片换能元是冲击片雷管的关键部件，当冲击片雷管中强大的电流通过冲击片换能元时，冲击片换能元在瞬时大电流的作用下发生熔化、汽化和离子化，形成高温高压的等离子体，推动高速运动并撞击待起爆炸药完成起爆。传统的冲击片换能元存在着诸多间隙，这会导致形成高温高压的等离子体容易扩散，影响了起爆灵敏度和起爆精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种冲击片换能元结构及其制备方法，使用时将爆炸箔焊盘伸入到导电通孔中，爆炸箔通过各个导电通孔实现与爆炸箔焊盘电连接，爆炸箔焊盘又与外部电源电连接；需要起爆时，通过外部电源向爆炸箔焊盘施加强大电流，当强大的电流通过爆炸箔时，爆炸箔在瞬时大电流的作用下发生熔化、汽化和离子化，形成高温高压的等离子体，然后等离子体推动飞层在剪切孔中高速运动，撞击待起爆炸药并完成起爆；本发明冲击片换能元结构通过剪切层、飞层、爆炸箔和基片从上至下依次通过层压键合而成，这样实现了基片、爆炸箔和飞层分子层面的接触，防止等离子体的横向扩散，从而提高能量的转化效率。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种冲击片换能元结构，包括剪切层、飞层、爆炸箔和基片，所述剪切层、飞层、爆炸箔和基片从上至下依次通过层压键合而成，所述基片上贯穿设有若干个导电通孔，导电通孔上端孔面与所述爆炸箔下表面相接触，导电通孔下端孔面与基片下表面平齐，所述剪切层中心贯穿开有剪切通孔，剪切通孔上孔面与剪切层上表面平齐，剪切通孔下孔面与飞层上表面接触；所述飞层由聚酰亚胺材料制造而成。

为了更好地实现本发明，所述爆炸箔由铜箔通过湿法刻蚀方法制成爆炸箔。

作为优选，所述剪切层由聚酰亚胺材料制造而成，所述剪切层的厚度为0.1mm～1mm之间。

作为优选，所述剪切通孔的孔直径为0.3mm～3mm。

作为优选，所述飞层的厚度为10～100μm。

作为优选，所述基片为玻璃纤维布板。

一种冲击片换能元结构的制备方法，其制备方法如下：

A、利用聚酰亚胺材料制造出厚度为0.1mm～1mm的剪切层，在剪切层中通过机械加工方式加工出垂直的贯穿剪切层的剪切通孔，剪切通孔上孔面与剪切层上表面平齐，剪切通孔下孔面与飞层上表面接触；剪切通孔的孔直径为0.3mm～3mm；

B、利用聚酰亚胺材料制造出厚度为10～100μm的飞层；利用铜箔通过湿法刻蚀方法制造出爆炸箔；利用玻璃纤维布板制造出基片，在基片通过机械加工方式加工出若干个垂直的导电通孔，导电通孔上端孔面与爆炸箔下表面相接触，导电通孔下端孔面与基片下表面平齐；

C、将爆炸箔与基片上下重叠并通过压合方式做成覆铜板；

D、将剪切层、飞层、爆炸箔、基片从上至下精确对位重叠，然后通过层压键合方式使得相邻各层之间无间隙紧密结合。

为了实现冲击片换能元结构的批量制造，根据本发明的思想，本发明提供了如下优选的冲击片换能元结构制备方法：一种冲击片换能元结构的制备方法，其特征在于：其制备方法如下：

A、在基板上横纵方向分别加工出若干条裁剪线，形成若干个冲击片换能元加工区域，在每个冲击片换能元加工区域分别加工一个冲击片换能元，所有冲击片换能元在基板上呈阵列排列，所述冲击片换能元包括剪切层、飞层、爆炸箔和基片；

B、在一个冲击片换能元加工区域加工一个冲击片换能元的加工方法如下：

B1、利用聚酰亚胺材料制造出厚度为0.1mm～1mm的剪切层，在剪切层中通过机械加工方式加工出垂直的贯穿剪切层的剪切通孔，剪切通孔上孔面与剪切层上表面平齐，剪切通孔下孔面与飞层上表面接触；剪切通孔的孔直径为0.3mm～3mm；

B2、利用聚酰亚胺材料制造出厚度为10～100μm的飞层；利用铜箔通过湿法刻蚀方法制造出爆炸箔；利用玻璃纤维布板制造出基片，在基片通过机械加工方式加工出若干个垂直的导电通孔，导电通孔上端孔面与爆炸箔下表面相接触，导电通孔下端孔面与基片下表面平齐；

B3、在该冲击片换能元加工区域的基板上通过电镀方法加工出与导电通孔数量、位置相对应的爆炸箔焊盘，在该冲击片换能元加工区域的基板上通过压合方式安装好基片，使得基片的所有导电通孔与基板上的所有爆炸箔焊盘一一对应插接；将爆炸箔与基片上下重叠并通过压合方式做成覆铜板；

B4、将剪切层、飞层、爆炸箔、基片从上至下精确对位重叠，然后通过层压键合方式使得相邻各层之间无间隙紧密结合；