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随着MEMS技术的不断发展,其对能量的需求和功能的多样性要求越来越高,纳米复合含能材料具有高的能量密度、快的能量释放速率、短的点火延迟时间等优点,将纳米复合含能材料与MEMS结合逐渐成为研究的趋势。纳米铝热剂属于纳米复合含能材料中的一类,由于其制备简单、能量密度高、能量释放速率快等优点,近几年已经成为该领域关注的焦点。将纳米铝热剂应用于MEMS,制备工艺的兼容性是首先面临且必须解决的问题。纳米铝热剂的制备有物理混合、溶胶凝胶、气相沉积、自组装、抑制反应球磨法等多种方法,相比其他方法,溶胶凝胶法具有简单、安全且能够较好的控制组分的粒径等特点。本文采用溶胶凝胶法首次将纳米铝热剂装填进硅微孔道(Si-Micro Channel Plate,Si-MCP)中从而形成含能芯片,由于铝热剂的制备、装填过程与MEMS具有较好的兼容性,且Si-MCP的制作过程采用标准的微电子制作工艺,所以使得含能芯片运用于MEMS领域成为可能。具体步骤为：首先采用光辅助电化学方法制备Si-MCP,然后通过溶胶凝胶法使得纳米铝热剂Fe2O3/Al装填进Si-MCP的微孔道中,进而形成含能芯片,并通过SEM、EDS、TG-DSC等手段对其形貌、组分和热化学性能进行了测试表征。在此基础之上,将有机含能材料RDX、 HNS和苦味酸铅通过溶胶凝胶法和负压操作等工艺装填进Si-MCP微孔道中以提高含能芯片的放热量和产气能力,通过SEM、TG-DSC等手段对其形貌和热化学性能进行表征,研究结果表明：1)采用溶胶凝胶法制备了五种不同摩尔比例的纳米铝热剂Fe2O3/Al,SEM、TEM结果表明纳米铝粒子较为均匀的分布于体系当中,通过TG-DSC对其放热量测试后的结果显示Fe2O3/Al最佳比例为1：3.2,放热量为875.87J g-1,热分析后产物的XRD结果显示单质Fe的存在表明发生了铝热反应。2)通过光辅助电化学方法制备了Si-MCP, SEM表明其结构具有高度的一致性,孔外观呈现为正方形,孔道呈直线有序排列、表面光滑且相互平行,孔道在4～5μm,相邻孔之间孔壁厚度约为0.5μm。3) Si-MCP含能芯片的SEM、EDS结果表明纳米铝热剂已经成功装填进Si-MCP微孔道中,TG-DSC测试结果发现其放热峰开始于689.42℃,所放出的热量114.42Jg-1,低于铝热剂的理论放热量,分析其原因在于Si-MCP含能芯片中纳米铝热剂装填的量较少,即其所占的比重较低。RDX/Si-MCP含能芯片DSC结果表明放热峰开始于634.42℃,放热量为823.22J g-1,较Fe2O3/Al/Si-MCP含能芯片放热量高。而HNS/Si-MCP含能芯片放热量明显低于RDX/Si-MCP含能芯片,苦味酸铅/Si-MCP含能芯片放热量为796.05J g-1。上述工作为含能芯片的制备开辟了一条新途径,促进了MEMS含能器件功能多样化,今后如能提高芯片的能量密度将进一步促进该技术的发展。