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叠氮化铜是一种感度很高的含能材料,由于具有极高的静电感度,从而限制其在实际中的应用。碳纳米管具有优异的导电性能,将叠氮化铜填充至碳纳米管中可以有效降低其静电感度,而且利用碳纳米管的管道效应可以提高叠氮化铜的输出威力。本文首先基于阳极氧化铝(AAO)模板制备定向碳纳米管,然后采用电化学沉积法在碳纳米管中空管腔中原位生长铜,再通过气-固叠氮化反应制备填充叠氮化铜的碳纳米管复合材料,并对其进行性能研究。主要研究内容与结果如下:(1)利用化学气相沉积(CVD)法在AAO模板中制备了定向碳纳米管阵列。结果表明,化学气相沉积法制备的碳纳米管具有两端开口、尺寸均一和高度定向的特点,碳纳米管管壁很薄仅为10nm左右,碳纳米管的外径约为250mm,XRD和拉曼测试结果表明利用AAO模板的自催化作用制备的碳纳米管结晶性较差。(2)采用电化学沉积法在碳纳米管中空管腔中原位生长铜,并研究电化学沉积条件(电流密度和沉积时间)对碳纳米管中填充的铜的形貌影响。结果表明,电流密度较小时,碳纳米管中填充的铜为针状枝晶结构,随着电流密度的增大,碳纳米管中铜的填充密度增大,当电流密度为0.9mA/cm2,碳纳米管中填充的铜为实心纳米线结构;随着沉积时间增长,碳纳米管中铜的填充密度增大。最终确定电化学沉积的最佳条件为:电流密度为0.6mA/cm2,沉积时间为1h,并对此条件下制备的样品进行叠氮化反应,得到了填充叠氮化铜的碳纳米管复合材料。(3)对制备的复合材料进行静电感度测试,结果表明,填充叠氮化铜的碳纳米管复合含能材料试样的50%静电发火能量(3.25mJ)明显高于叠氮化铜的50%静电发火能量(0.2mJ)。将填充叠氮化铜的碳纳米管复合材料制成电泳液,利用电泳沉积法制备碳纳米管复合含能桥膜和薄膜。电爆性能测试结果表明,碳纳米管复合含能桥膜电爆过程中的火焰高度更高,火焰面积更大,发火过程更为剧烈,发火持续时间更长。在相同的电爆条件下,碳纳米管复合含能桥膜和Cu桥膜呈现不同的电爆特性,碳纳米管复合含能桥膜的电爆延迟时间明显缩短,电爆峰值温度更高。复合含能薄膜激光点火实验结果表明,在激光束的作用区域,复合含能薄膜可以可靠点火。