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Al/CuO复合薄膜是一种薄膜结构形式的铝热剂,在电能激发下,Al薄膜和CuO薄膜可以发生氧化还原反应释放出反应热。根据固体电子学理论,A1薄膜和CuO薄膜由于功函数不同,在它们的接触界面会形成面接触肖特基结(Schottky junction),从而使Al/CuO复合薄膜在电激发时存在临界击穿电压。本文依托Al/CuO复合薄膜的这两个显著特点,研究将其作为新型的火工品换能元材料应用于含能材料的点火与起爆,主要研究内容及结论如下：(1)使用磁控溅射和微细加工技术制备了CuO薄膜和Ni掺杂的Cu0.95Ni0.05O薄膜,并对薄膜的半导体特性、微观结构和化学成分等进行表征。根据表征结果,优化了薄膜的制备工艺条件,同时确定CuO薄膜和Cu0.95Ni0.05O薄膜均是P型半导体薄膜材料,Cu0.95Ni0.05O薄膜的电导率高于CuO薄膜。(2)设计了三种形式的肖特基结(Schottky junction) Al/CuO复合薄膜换能元,分别简写为S-Al/CuO-Ⅰ、S-Al/CuO-Ⅱ和S-Al/CuO-Ⅲ。通过对换能元的肖特基结击穿电压、安全性、电爆等离子体温度和电爆换能规律研究发现,三种换能元的共性在于：①换能元的击穿电压与肖特基结串联个数、接触面积无关,只与形成肖特基结的材料性质有关；②换能元的发火阈值、能量利用率、等离子体升温时间、等离子体持续时间均与肖特基结串联个数呈正相关；③电爆换能主要包含肖特基结的电击穿、桥区电爆形成等离子体、Al薄膜和CuO薄膜反应产物溅射三个过程。(3) S-Al/CuO-！换能元具有可以多次发火的特性,即在经过第一次电爆后,还可以进行第二次甚至更多次的电爆,该特性将可以显著提高火工品换能元对强电磁干扰的耐受性。S-Al/CuO-Ⅲ换能元可通过1AlW5min不发火要求,安全性较好。本文的研究结果表明Al/CuO复合薄膜作为一种新型的含能功能材料,在火工品换能元方面具有较好的应用前景,后期应进一步优化Al/CuO复合薄膜换能元设计,重点研究Al/CuO复合薄膜换能元对含能材料点火与起爆的实际作用。