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本文介绍了一种制备纳米复合含能薄膜材料的新方法,并且成功地在硅基上制备出了具有“嵌入式”纳米结构的Al/Ni纳米复合材料。首先,利用二次阳极氧化技术在0.3 M草酸、40 V、室温条件下制备了Ti/Si基多孔氧化铝薄膜。I-t曲线记录了氧化过程各个阶段的电流变化,并对成孔机理进行了初步讨论。同时,对5 wt%磷酸浸泡扩孔和过氧化过程进行了研究。结果表明,制备得到的多孔氧化铝薄膜的平均孔径约为50 nm,膜厚为700-800 nm,X射线衍射(XRD)显示其为非晶结构。比较一次氧化和二次氧化得到的多孔膜发现二次氧化制备的多孔膜的有序度明显增加。待Al完全氧化后再继续氧化,可以起到减薄甚至去除阻挡层的作用。在5wt%磷酸中,随着浸泡时间的增加多孔氧化铝薄膜的孔径呈增加的趋势,而孔间距则相应减小。其次,采用脉冲电沉积技术在Ti/Si基上的多孔氧化铝薄膜内沉积了Ni纳米棒,Ni纳米棒的长度和顶端形貌可以通过沉积时间来调节。透射扫描电镜(TEM)测试表明,制备的Ni纳米棒直径约为50 nm,长度约为600 nm,与多孔氧化铝的尺度相一致。选区电子衍射(SAED)和XRD分析表明,Ni纳米棒为多晶结构。再在去除多孔氧化铝薄膜的Ni纳米棒上磁控溅射一层Al膜即可形成具有紧密接触的“嵌入式”Al/Ni复合纳米结构,A1/Ni复合结构的组份随着A1的溅射时间的变化而变化。最后,利用差示扫描量热法(DSC)对三种不同组份的Al/Ni纳米复合材料进行了热反应性能的检测。三种组份的复合材料在热反应过程中均只有一个放热反应峰,而且为“窄高”型峰,说明复合材料的反应在较短的时间内发生,瞬发性较好。随着Al比例增加,放热峰的峰面积随之增加,放热越显著。XRD研究表明,热反应后不仅形成了AlNi合金化合物,同时还形成了AlNi3、Al3Ni2等合金化合物。对电沉积90 s Ni,磁控溅射60 min Al形成的Al/Ni复合材料进行脉冲激光点火实验,表明50%发火的能量约为36.28 mJ,该材料在起爆过程中发生持续时间为毫秒级的火花抛洒现象。