氢硼膜的制作方法

1.本实用新型涉及化工和核技术领域，具体而言，涉及一种氢硼膜。


背景技术：

2.雪崩聚变反应：质子引起的氢硼聚变连锁反应，质子与含氢的硼燃料中的硼发生聚变反应生成α粒子，α粒子再与硼燃料中的氢反应生成质子，质子再与硼反应生成新的α粒子。氢硼膜可应用于氢硼核聚变物理验证实验，以研究雪崩聚变反应的效果和机理。然而，氢硼膜的膜层厚度为微米级别，在雪崩聚变反应过程中遭受多次束流轰击后，膜层应力增大，氢硼膜容易出现裂纹和爆膜现象，难以自支撑。


技术实现要素：

3.鉴于此，本实用新型提出了一种氢硼膜，旨在解决现有技术中氢硼膜的膜层厚度为微米级别易出现裂纹和爆膜的问题。
4.本实用新型提出了一种氢硼膜，该氢硼膜包括：至少三层膜体和至少两个结合结构；其中，每层膜体均具有预设厚度，各层膜体依次层叠设置，任意相邻两层膜体之间均通过一个结合结构相连接。
5.进一步地，上述氢硼膜中，每个结合结构均包括：多个凸起部和多个凹设部；其中，任意相邻两层膜体相对接的表面中其中一层膜体的表面设置多个凸起部，另一层膜体的表面设置多个凹设部，各凸起部一一对应地插设于各凹设部内。
6.进一步地，上述氢硼膜中，每个凸起部的截面形状与相对应的凹设部的截面形状相匹配；每个凸起部的截面形状为锯齿形或者条形或者倒梯形。
7.进一步地，上述氢硼膜中，相邻两层膜体之间的各凸起部的截面形状均相同。
8.进一步地，上述氢硼膜中，当膜体为三层时，置于顶层的膜体的厚度占总厚度的10/20-8/20；置于中间层的膜体的厚度占总厚度的9/20-7/20；置于底层的膜体的厚度占总厚度的1/20-3/20。
9.进一步地，上述氢硼膜中，置于顶层的膜体包括：至少两个子层；其中，任意相邻两个子层之间均通过一个结合结构相连接。
10.进一步地，上述氢硼膜中，置于最上面的子层的上表面为平整面，并且，置于最上面的子层的材料密度大于其余子层的材料密度。
11.进一步地，上述氢硼膜中，置于最上面的子层的厚度占置于顶层的膜体厚度的1/7-1/10。
12.进一步地，上述氢硼膜中，其余的每层子层的厚度占置于顶层的膜体厚度的3/10-2/7。
13.进一步地，上述氢硼膜中，置于中间层的膜体包括：至少两个中间子层，其中，任意相邻两个中间子层之间均通过一个结合结构相连接。
14.本实用新型中，氢硼膜通过至少三层膜体依次层叠设置，任意相邻两侧膜体之间
均通过一个结合结构相连接，使得各层膜体连接在一起而形成氢硼膜，并且，每层膜体均具有一定的厚度，有效地缓解了膜层内部和膜层之间的应力，增强了各膜层之间的结合，有效地降低了膜层应力，提高了氢硼膜的自支撑能力和强度，防止氢硼膜出现裂纹和爆膜，解决了现有技术中氢硼膜的膜层厚度为微米级别易出现裂纹和爆膜的问题。
附图说明
15.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
16.图1为本实用新型实施例提供的氢硼膜的结构示意图；
具体实施方式
17.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
18.参见图1，图1为本实用新型实施例提供的氢硼膜的结构示意图。如图所示，氢硼膜包括：至少三层膜体1和至少两个结合结构2。其中，每层膜体1均具有预设厚度，具体地，各层膜体1之间的厚度可以相等，也可以不相等，每一层膜体1的预设厚度均可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。
19.各层膜体1依次层叠设置，具体地，各层膜体1依次一层一层的并列排列。任意相邻两层膜体1之间均通过一个结合结构2相连接，具体地，各结合结构2将各层膜体1连接成一个整体，即形成了氢硼膜。
20.可以看出，本实施例中，氢硼膜通过至少三层膜体1依次层叠设置，任意相邻两侧膜体1之间均通过一个结合结构2相连接，使得各层膜体1连接在一起而形成氢硼膜，并且，每层膜体1均具有一定的厚度，有效地缓解了膜层内部和膜层之间的应力，增强了各膜层之间的结合，有效地降低了膜层应力，提高了氢硼膜的自支撑能力和强度，防止氢硼膜出现裂纹和爆膜，解决了现有技术中氢硼膜的膜层厚度为微米级别易出现裂纹和爆膜的问题。
21.参见图1，上述实施例中，每个结合结构2均可以包括：多个凸起部21和多个凹设部22。其中，任意相邻两层膜体1相对接的表面中其中一层膜体1的表面设置多个凸起部21，另一层膜体1的表面设置多个凹设部22。以任意相邻两层膜体1为例进行介绍，将其中一层膜体1记为第一膜体，另一层膜体1记为第二膜体，第一膜体朝向第二膜体的表面设置多个凸起部21，第二膜体朝向第一膜体的表面开设多个凹设部22。
22.凸起部21的数量和凹设部22的数量相同，并且，各凸起部21与各凹设部22一一对应，每个凸起部21均插设于对应的凹设部22内。这样，通过各凸起部21和各凹设部22之间的一一对应地插接连接，确保相邻两层膜体1之间能够稳定连接，保证氢硼膜整体的稳定性。
23.具体实施时，凸起部21的数量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何
限制。
24.优选的，各凸起部21在膜体1的表面均匀地间隔分布。相应的，各凹设部22设置的位置与各凸起部21设置的位置相对应。
25.每个凸起部21的截面形状与相对应的凹设部22的截面形状相匹配，以保证每个凸起部21均可以插设于对应的凹设部22内，确保凸起部21和凹设部22之间插接的稳定性。
26.每个凸起部21的截面形状可以为锯齿形或者条形或者倒梯形，具体地，当每个凸起部21的截面形状为锯齿形（参见图1）时，相对应的各凹设部22的截面形状也为锯齿形；当每个凸起部21的截面形状为条形（图中未示出）时，相对应的各凹设部22的截面形状也为条形；当每个凸起部21的截面形状为倒梯形（图中未示出）时，相对应的各凹设部22的截面形状也为倒梯形。当然，凸起部21的截面形状也可以为其他形状，本实施例对此不做任何限制。
27.优选的，相邻两层膜体1之间的各凸起部21的截面形状均相同。具体地，以任意相邻两层膜体为例进行介绍，将其中一层膜体记为第一膜体，另一层膜体记为第二膜体，第一膜体与第二膜体之间的结合结构2中的各凸起部21的截面形状和各凹设部22的截面形状均相同。
28.具体实施时，以任意三层膜体为例进行介绍，最上面一层膜体和中间一层膜体之间的各凸起部21的截面形状，与中间一层膜体和最下面一层膜体之间的各凸起部21的截面形状可以相同，也可以不相同，本实施例对此不做任何限制。
29.参见图1，上述各实施例中，当膜体1为三层时，置于顶层的膜体4的厚度占总厚度的10/20-8/20，置于中间层的膜体5的厚度占总厚度的9/20-7/20，置于底层的膜体6的厚度占总厚度的1/20-3/20。具体地，置于顶层的膜体4与置于中间层的膜体5之间通过一个结合结构2相连接，置于中间层的膜体5与置于底层的膜体6之间通过一个结合结构2相连接。这样，通过限定三层膜体1的厚度，能够缓解膜层内部和膜层之间的应力，增强各层之间的结合，降低了膜层应力，提高氢硼膜的自支撑能力。并且，置于中间层的膜体5和置于顶层的膜体4的厚度较厚，能够有效地提高自支撑能力。
30.优选的，置于顶层的膜体4包括：至少两个子层3。其中，任意相邻两个子层3之间均通过一个结合结构2相连接。结合结构2的实施方式可以采用上述实施方式，在此不再赘述。具体实施时，子层3的数量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。这样，通过设置多个子层3，能够有效地缓解各子层3之间的应力，增强各子层3之间的结合，降低了膜层应力，提高了氢硼膜整体的自支撑性能。
31.置于顶层的膜体4中的置于最上面的子层的上表面为平整面，即置于最上面的子层的顶面为平整面，并且，置于最上面的子层的材料密度大于其余子层的材料密度，也就是说，置于最上面的子层为致密平整结构。这样，能够保证置于最上面的子层的稳定性，并能提高氢硼膜的化学稳定性，避免氢硼膜因为有氢易吸潮而导致的化学不稳定。
32.优选的，置于最上面的子层的厚度占置于顶层的膜体4的总厚度的1/7-1/10，其余的每层子层的厚度占置于顶层的膜体4的总厚度的3/10-2/7，能够有效地缓解各子层之间的应力，增强各子层之间的结合，提高氢硼膜整体的自支撑性能。
33.优选的，置于中间层的膜体5包括：至少两个中间子层。其中，任意相邻两个中间子层之间均通过一个结合结构2相连接。结合结构2的实施方式可以采用上述实施方式，在此
不再赘述。具体实施时，中间子层的数量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。
34.下面列举两个实施例对氢硼膜进行介绍：
35.实施一：
36.参见图1，氢硼膜为三层，置于底层的膜体6的厚度为100纳米，置于中间层的膜体5的厚度为900纳米，置于顶层的膜体4的厚度为1000纳米。置于底层的膜体6的上表面（相对于图1而言）与置于中间层的膜体5的下表面（相对于图1而言）设置有截面形状为锯齿形的多个凸起部21和多个凹设部22，置于中间层的膜体5的上表面（相对于图1而言）与置于顶层的膜体4的下表面（相对于图1而言）设置有截面形状为锯齿形的多个凸起部21和多个凹设部22。置于顶层的膜体4包括四个子层3，置于最上面的子层3的厚度为100纳米，其余三层子层3中每个子层3的厚度均为300纳米。各子层3中任意相邻两个子层3之间均设置有截面形状为锯齿形的多个凸起部21和多个凹设部22。
37.上述结构的氢硼膜在空气中24小时以上无裂纹、无爆膜；现有结构的氢硼膜空气中大约1小时出现爆膜和裂纹现象。
38.实施二：
39.氢硼膜为三层，置于底层的膜体6的厚度为300纳米，置于中间层的膜体5的厚度为900纳米，置于顶层的膜体4的厚度为800纳米。置于底层的膜体6的上表面与置于中间层的膜体5的下表面设置有截面形状为条形的多个凸起部21和多个凹设部22，置于中间层的膜体5的上表面与置于顶层的膜体4的下表面设置有截面形状为条形的多个凸起部21和多个凹设部22。置于顶层的膜体4包括四个子层3，置于最上面的子层3的厚度为113纳米，其余三层子层3中每个子层3的厚度均为229纳米。各子层3中任意相邻两个子层3之间均设置有截面形状为条形的多个凸起部21和多个凹设部22。
40.上述结构的氢硼膜在空气中24小时以上无裂纹、无爆膜，现有结构的氢硼膜空气中大约1小时出现爆膜和裂纹现象。
41.综上所述，本实施例中，氢硼膜通过至少三层膜体1依次层叠设置，任意相邻两侧膜体1之间均通过一个结合结构2相连接，使得各层膜体1连接在一起而形成氢硼膜，并且，每层膜体1均具有一定的厚度，有效地缓解了膜层内部和膜层之间的应力，增强了各膜层之间的结合，有效地降低了膜层应力，提高了氢硼膜的自支撑能力和强度，防止氢硼膜出现裂纹和爆膜，即使在雪崩聚变反应过程中遭受多次束流轰击后氢硼膜也能保证其自支撑能力和自身的稳定性。
42.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用
新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种氢硼膜，其特征在于，包括：至少三层膜体（1）和至少两个结合结构（2）；其中，每层所述膜体（1）均具有预设厚度，各层所述膜体（1）依次层叠设置，任意相邻两层所述膜体（1）之间均通过一个所述结合结构（2）相连接；每个所述结合结构（2）均包括：多个凸起部（21）和多个凹设部（22）；其中，任意相邻两层所述膜体（1）相对接的表面中其中一层所述膜体的表面设置多个所述凸起部（21），另一层所述膜体（1）的表面设置多个所述凹设部（22），各所述凸起部（21）一一对应地插设于各所述凹设部（22）内。2.根据权利要求1所述的氢硼膜，其特征在于，每个所述凸起部（21）的截面形状与相对应的凹设部（22）的截面形状相匹配；每个所述凸起部（21）的截面形状为锯齿形或者条形或者倒梯形。3.根据权利要求1所述的氢硼膜，其特征在于，相邻两层所述膜体（1）之间的各所述凸起部（21）的截面形状均相同。4.根据权利要求1所述的氢硼膜，其特征在于，当所述膜体（1）为三层时，置于顶层的膜体（4）的厚度占总厚度的10/20-8/20；置于中间层的膜体（5）的厚度占总厚度的9/20-7/20；置于底层的膜体（6）的厚度占总厚度的1/20-3/20。5.根据权利要求4所述的氢硼膜，其特征在于，所述置于顶层的膜体（4）包括：至少两个子层（3）；其中，任意相邻两个所述子层（3）之间均通过一个所述结合结构（2）相连接。6.根据权利要求5所述的氢硼膜，其特征在于，置于最上面的子层的上表面为平整面，并且，置于最上面的子层的材料密度大于其余子层的材料密度。7.根据权利要求5或6所述的氢硼膜，其特征在于，置于最上面的子层的厚度占置于顶层的膜体（4）厚度的1/7-1/10。8.根据权利要求7所述的氢硼膜，其特征在于，其余的每层子层（3）的厚度占置于顶层的膜体（4）厚度的3/10-2/7。9.根据权利要求4所述的氢硼膜，其特征在于，置于中间层的膜体（5）包括：至少两个中间子层，其中，任意相邻两个所述中间子层之间均通过一个所述结合结构（2）相连接。

技术总结
本实用新型提供了一种氢硼膜，该氢硼膜包括：至少三层膜体和至少两个结合结构；其中，每层膜体均具有预设厚度，各层膜体依次层叠设置，任意相邻两层膜体之间均通过一个结合结构相连接。本实用新型中，氢硼膜通过至少三层膜体依次层叠设置，任意相邻两侧膜体之间均通过一个结合结构相连接，使得各层膜体连接在一起而形成氢硼膜，并且，每层膜体均具有一定的厚度，有效地缓解了膜层内部和膜层之间的应力，增强了各膜层之间的结合，有效地降低了膜层应力，提高了氢硼膜的自支撑能力和强度，防止氢硼膜出现裂纹和爆膜。硼膜出现裂纹和爆膜。硼膜出现裂纹和爆膜。


技术研发人员：赵冠超 魏彦存 耿金峰 孟垂舟 陈培培
受保护的技术使用者：新奥科技发展有限公司
技术研发日：2021.04.15
技术公布日：2022/5/25