專利名稱：：控制多層箔點(diǎn)火的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的實(shí)施方案包括一種模擬反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火的方法。其它實(shí)施方案包括各種通過將來自于能源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火的方法。
背景技術(shù)：
：反應(yīng)性多層箔是一般通過氣相沉積數(shù)百層納米規(guī)模的(nanoscale)層制造成的納米結(jié)構(gòu)材料，這些層在具有大的、負(fù)的混合熱的元素如Ni和Al之間交替。這些可燃的材料支持以約1m/s到約30m/s的速度沿著箔傳播的自蔓延反應(yīng)(如化學(xué)轉(zhuǎn)變)。這些材料的各種實(shí)施和相關(guān)方法在以下文獻(xiàn)中公開，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考美國(guó)專利No.5,381,944、No.5,538,795、No.5,547,715和No.6,534,194；和于2001年5月1日提交的題目為“FreeStandingReactiveMultilayerFoils”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/846,486(′486申請(qǐng))；于2000年5月2日提交的題目為“FreeStandingReactiveMultilayerFoils”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/201,292(′292申請(qǐng))；Besnoin等人于2002年11月1日刊登于JournalofAppliedPhysics，第92(9)卷，第5474-5481頁上的題目為“EffectofReactantandProductMeltingonSelf-PropagatingReactionsinMultilayerFoils”的論文(“Besnoin”)；Blobaum等人于2003年9月1日刊登于JournalofAppliedPhysics，第94(5)卷，第2915-2922頁上的題目為“DepositionandCharacterizationofaSelf-PropagatingCuOx/AlThermiteReactioninaMultilayerFoilGeometry”的論文；刊登在由D.A.Glocker和S.I.Shah編輯的1998版HandbookofThinFilmProcessTechnology上的題目為“Self-PropagatingReactionsinMultilayerMaterials”的一章(“Glocker”)；和于1997年2月出現(xiàn)在TheMinerals，Metals，andMaterialsSociety(TMS)ProceedingonNanostructures上的題目為“Self-PropagatingExothermicReactionsinNanoscaleMultilayerMaterials”的論文(“TMS”)。在反應(yīng)性多層箔中的自蔓延反應(yīng)(如化學(xué)轉(zhuǎn)變)是通過減少化學(xué)鍵能來推動(dòng)的，其實(shí)例公開在Glocker中和在Gavens等人于2000年2月1日刊登在JournalofAppliedPhysics，第87(3)卷，第1255-1263頁上的題目為″EffectsofIntermixingonSelf-PropagatingExothermicReactionsinAl/NiNanolaminateNanofoils″的論文(″Gavens″)中。其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考。在施加適合的刺激(如該化學(xué)轉(zhuǎn)變的點(diǎn)火或引發(fā))時(shí)，在交替層的組分之間局部的鍵交換產(chǎn)生大量沿著箔傳導(dǎo)并維持該反應(yīng)的熱。反應(yīng)性多層箔技術(shù)中的最新發(fā)展已經(jīng)顯示可以小心地控制反應(yīng)熱以及反應(yīng)速度，并且還提供了用于制造納米結(jié)構(gòu)多層箔的可選擇的方式。例如，已經(jīng)證明反應(yīng)的速度、熱量和/或溫度可以通過改變交替層的厚度來控制，如美國(guó)專利No.5,538,795；于1994年刊登于ScriptaMetallurgicaetMaterialia，第30(10)卷，1281-1286頁上的題目為“TheCombustionSynthesisofMultilayerNiAlSystems”的論文；Gavens；′486申請(qǐng)；和′292申請(qǐng)所述，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考。還已經(jīng)證明可以通過調(diào)節(jié)箔的組成，或通過反應(yīng)性多層制造之后的低溫退火來控制反應(yīng)熱，如Gavens所示。用于制造納米結(jié)構(gòu)的反應(yīng)性多層的可選擇的方法包括(i)機(jī)械加工，這在美國(guó)專利No.6,534,194中詳細(xì)描述，和(ii)電化學(xué)沉積。上述這些技術(shù)進(jìn)步(包括反應(yīng)熱、速度和溫度的控制以及多層箔制造的可選擇的方法)已拓寬反應(yīng)性多層箔的潛在應(yīng)用范圍，包括(a)反應(yīng)性多層連接(其實(shí)例在2003年5月13日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/469,841(841申請(qǐng))和2004年5月12日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/843,352(352申請(qǐng))中公開，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考)，(b)密封(其實(shí)例在2003年4月9日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/461,196和2004年4月1日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/814,243中公開，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考)，(c)結(jié)構(gòu)能量學(xué)(energetics)，和(d)用于引發(fā)二次反應(yīng)的反應(yīng)性多層箔的用途，如熔絲和雷管。已經(jīng)應(yīng)用幾種不同的方式用于點(diǎn)燃納米多層箔中的自蔓延反應(yīng)(如引發(fā)化學(xué)轉(zhuǎn)變)。在一些方法中，鋒利觸針的撞擊引發(fā)點(diǎn)火，并且在其它點(diǎn)火中，用來自于電源的火花引發(fā)(其實(shí)例在Ma等人于1990年刊登于AppliedPhysicsLetters，第57卷，第1262頁上的題目為“Self-propagatingExplosiveReactionsinAl/NiMultilayerThinFilms”的論文(“Ma”)；Reiss等人于1999年刊登于Mat.Sci.andEng.A.，第A261卷，第217-222頁上的題目為“Self-propagatingFormationReactionsinNb/SiMultilayers”的論文；vanHeerden等人于1997年秋刊登于Mat.Res.Soc.Symp.Proceedings，第481卷，第533-8頁上的題目為“MetastablePhaseFormationandMicrostructuralEvolutionduringSelf-PropagatingReactionsinAl/NiandAl/MonelMultilayers”的論文；和TMS中公開，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考)?；蛘?，可以使用來自燈絲的熱量(其實(shí)例在Anselmi-Tambumi等人于1989年刊登于JournalofAppliedPhysics，第66卷，第5039頁上的題目為“ThePropagationofaSolid-StateCombustionWaveinNi-AlFoils”的論文；和Dyer等人于1994年刊登于ScriptaMetallurgicaetMaterialia，第30卷，第1281頁上的題目為“TheCombustionSynthesisofMultilayerNiAlSystems”的論文中公開，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考)，或激光照射(其實(shí)例在Wickersham等人于1988年刊登于J.Vac.Sci.Technol.A，第6卷，第1699頁上的題目為“ExplosiveCrystallizationinZirconium/SiliconMultilayers”的論文中公開(“Wickersham”)，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考)來開始點(diǎn)火。為了了解點(diǎn)燃反應(yīng)需要什么功率或能量，Ma研究了使用Ni/Al多層箔和電刺激在多層箔周期內(nèi)對(duì)反應(yīng)過程的效應(yīng)。在Ma中公開的結(jié)果認(rèn)為具有較大周期的膜中的反應(yīng)比具有較小周期的膜中的反應(yīng)需要更大的點(diǎn)火功率。結(jié)果也顯示隨著初始樣品溫度增加，功率要求降低。Wickersham在Zr/Si多層薄膜上利用從碳化鎢(WC)尖端的撞擊來引發(fā)反應(yīng)進(jìn)行點(diǎn)火研究。根據(jù)Wickersham，對(duì)于給定周期的多層箔，較厚的膜在較低樣品溫度下點(diǎn)火。這兩個(gè)研究顯示點(diǎn)火取決于雙層厚度(如周期)、初始樣品溫度和總的箔厚。然而，有關(guān)反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火的現(xiàn)有技術(shù)具有局限性，部分原因是沒有清楚研究控制點(diǎn)火要求的多個(gè)基本因素，以及因此它們撞擊的程度是未知的，盡管例如在美國(guó)專利No.5,606,146中公開了一些材料。這些包括這種特征，如層間的混雜(其實(shí)例在Gavens和Glocker中公開)、刺激的持續(xù)時(shí)間和點(diǎn)火源的能量或功率密度。對(duì)于點(diǎn)火源的關(guān)鍵性能缺乏知識(shí)，構(gòu)成設(shè)計(jì)有效點(diǎn)火系統(tǒng)與設(shè)備的障礙。當(dāng)必須引發(fā)反應(yīng)時(shí)，在無法直接接近箔的情況下，出現(xiàn)另一局限性。這種情況涉及在反應(yīng)性箔夾在兩層焊料或銅焊層(如鉛、錫、銀、鋅、金和/或銻)和兩個(gè)部件(其實(shí)例在美國(guó)專利No.5,381,944、′841申請(qǐng)和′352申請(qǐng)公開)之間進(jìn)行粘合或連接的應(yīng)用。在多數(shù)情況下(如將散熱器安裝到芯片或芯片包裝上或微電子部件粘合在一起)，點(diǎn)火的直接接近方法不實(shí)用，因?yàn)樵摬潜徊考罢谧o(hù)”的。因此，在這些情況中，需要有效解決該問題的點(diǎn)火方法。為了克服以上局限性，本發(fā)明的方面引入一種使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火的新的方法學(xué)。本發(fā)明的一些方面包括應(yīng)用一種用于確定點(diǎn)火源的能量要求的多維計(jì)算編碼。該編碼可以基于能量和組成發(fā)展方程的多維過渡態(tài)；反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火的方法；和克服可接近性受限的方法。本發(fā)明的這些及其它方面在本文所述的各種示范性實(shí)施方案中詳細(xì)描述。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施方案包括一種用于模擬反應(yīng)性多層箔中的自蔓延反應(yīng)的引發(fā)和性能的方法。該方法包括提供原子濃度發(fā)展方程，提供包括能源項(xiàng)的能量發(fā)展方程，該能源項(xiàng)與(i)反應(yīng)性多層箔的熱擴(kuò)散，(ii)反應(yīng)性多層箔的混合熱，和(iii)配置以引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的刺激有關(guān)，使原子濃度發(fā)展方程和能量發(fā)展方程離散化形成離散化的方程組，并且通過利用與反應(yīng)性多層箔有關(guān)的參數(shù)對(duì)離散化方程組積分來確定反應(yīng)性多層箔的原子濃度和能量場(chǎng)的性能。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案包括機(jī)器可讀的程序存儲(chǔ)設(shè)備，明白地體現(xiàn)該機(jī)器可執(zhí)行指令的程序，以實(shí)施用于模擬反應(yīng)性多層箔中的自蔓延反應(yīng)的引發(fā)和性能的方法步驟。該方法包括提供原子濃度發(fā)展方程，提供包括能源項(xiàng)的能量發(fā)展方程，該能源項(xiàng)與(i)反應(yīng)性多層箔的熱擴(kuò)散，(ii)反應(yīng)性多層箔的混合熱，和(iii)配置以引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的刺激有關(guān)，使原子濃度發(fā)展方程和能量發(fā)展方程離散化形成離散化的方程組，并且通過利用與反應(yīng)性多層箔有關(guān)的參數(shù)對(duì)離散化方程組積分來確定反應(yīng)性多層箔的原子濃度和能量場(chǎng)的性能。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可以包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)原子濃度發(fā)展方程可以是dCdt-▿·(D▿C)=0]]>其中C是原子濃度并且D是反應(yīng)性多層箔的原子擴(kuò)散系數(shù)；能量發(fā)展方程可以是dHdt=▿·(k▿T)+dQdt]]>其中H是焓，k是熱導(dǎo)率，t是時(shí)間，T是溫度，和Q是反應(yīng)性多層箔的反應(yīng)熱；能量發(fā)展方程可以是dHdt=▿·(k▿T)+dQdt+q′′′]]>其中H是焓，k是熱導(dǎo)率，t是時(shí)間，T是溫度，和Q是反應(yīng)性多層箔的反應(yīng)熱，其中q是與刺激有關(guān)能量產(chǎn)生速率；原子濃度發(fā)展方程和能量發(fā)展方程的離散化可基于有限差分法、有限元法、有限體積法、光譜元(spectral-element)法或配置(collocation)法；與反應(yīng)性多層箔有關(guān)的參數(shù)可包括長(zhǎng)度、寬度、厚度、密度、熱容量、熱導(dǎo)率、熔化熱、熔化溫度、反應(yīng)熱量、原子量、原子擴(kuò)散系數(shù)和活化能中的至少一種；該刺激可與電源、熱源、機(jī)械作用源、聲源、超聲源、微波源、化學(xué)源、RF源和電磁源中的一個(gè)或多個(gè)有關(guān)；與刺激有關(guān)的能源項(xiàng)可以是體積源項(xiàng)、表面源項(xiàng)、體積源和表面源項(xiàng)的組合；改變刺激的參數(shù)；和與該刺激有關(guān)的參數(shù)可包括刺激相對(duì)反應(yīng)性多層箔的位置、勢(shì)能、動(dòng)能、電勢(shì)、電流電壓、脈沖持續(xù)時(shí)間、接觸面、功率、波長(zhǎng)、點(diǎn)尺寸和脈沖能量中的一個(gè)或多個(gè)。本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供電能源和反應(yīng)性多層箔，并且通過從電能源對(duì)反應(yīng)性多層箔提供無電弧(arc-free)放電引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可以包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)電能源可包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件、和鐵電器件中的一種或多種；電能源可具有小于或等于約10V的電勢(shì)；電能源可具有小于或等于約5V的電勢(shì)；電能源可具有小于或等于約1V的電勢(shì)；無電弧放電可具有小于或等于約1毫秒的持續(xù)時(shí)間，電導(dǎo)線可以有效地連接到電能源并且以放置與反應(yīng)性多層材料接觸；電導(dǎo)線和反應(yīng)性多層箔之間的接觸面可具有小于或等于約1毫米的直徑；可以在小于或等于約1毫米的接觸面處對(duì)反應(yīng)性多層材料提供無電弧放電；并且無電弧放電可具有小于或等于約40mJ的能量。本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。來自于激光源的能量碰撞在具有面小于或等于約1毫米的反應(yīng)性多層箔的點(diǎn)上。本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。激光源具有小于或等于約300W的功率輸出。本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。所傳遞的能量小于或等于約40mJ。本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。能量以約300納米-約2微米的波長(zhǎng)傳遞。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。反應(yīng)性多層箔包括至少一層焊料或銅焊。在各種實(shí)施方案中，至少一層焊料或銅焊可包括銦、鉛、錫、銀、鋅、金和銻中的一種或多種。本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，提供一種要通過反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變連接于另一個(gè)部件的部件，該部件包括配置以允許來自于激光源的能量經(jīng)過該光程傳遞到反應(yīng)性多層箔的光程，并且通過將來自于激光源的能量通過該光程傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。來自于激光源的能量在傳遞到反應(yīng)性多層箔之前被改變方向。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括提供光學(xué)系統(tǒng)并且通過該光學(xué)系統(tǒng)使能量改變方向。本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源、光纖電纜和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于激光源的能量通過該光纖電纜傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，反應(yīng)性多層箔部分涂有能量吸收材料，并且通過將來自于激光源的能量傳遞到能量吸收材料引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)性多層箔可以部分涂有能量反射材料；能量反射材料可具有比反應(yīng)性多層箔更高的反射率；能量吸收材料可包括碳黑或黑墨；并且能量吸收材料可具有比反應(yīng)性多層箔更高的吸收率。本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案可包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供微波源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于微波源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供反應(yīng)性多層箔和拋射體(projectile)，并且用該拋射體穿入反應(yīng)性多層箔。這種穿入引發(fā)反應(yīng)性多層材料的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，該拋射物可以是彈簧加載(spring-loaded)的。本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供超聲源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于超聲源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供感應(yīng)加熱源和反應(yīng)性多層箔，并且通過將來自于感應(yīng)加熱源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)性多層箔可包括磁性元素；磁性元素可以是Ni。本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供反應(yīng)性多層箔，并且通過機(jī)械破壞反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)性多層箔可包括凹入部分；該凹入部分可構(gòu)置以有助于反應(yīng)性多層箔的機(jī)械破壞；并且反應(yīng)性多層箔可構(gòu)置以在凹入部分處機(jī)械破壞。本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供反應(yīng)性多層箔，并且通過在反應(yīng)性多層箔上產(chǎn)生摩擦引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)提供具有研磨面的物體；產(chǎn)生摩擦可包括將研磨面與反應(yīng)性多層箔接觸；產(chǎn)生摩擦可包括旋轉(zhuǎn)該物體；產(chǎn)生摩擦可包括滑動(dòng)該物體；該物體可包括旋轉(zhuǎn)刀頭(rotarytoolbit)；該物體可包括金剛石砂輪。本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供電能源、反應(yīng)性多層箔和電導(dǎo)線，并且通過將來自于電能源的能量通過該電導(dǎo)線傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)提供要通過反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變連接到另一個(gè)部件的部件；該部件可包括電導(dǎo)線；電能源可包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件和鐵電器件中的一種或多種。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層材料的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供反應(yīng)性多層材料和包括點(diǎn)火源的部件，并且通過觸發(fā)點(diǎn)火源引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)觸發(fā)點(diǎn)火源可包括遠(yuǎn)程觸發(fā)點(diǎn)火源；點(diǎn)火源可包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件、鐵電器件、撞針、激光器、MEMS器件、熱燈絲、螺線管、門開關(guān)(gatedswitch)、研磨面、微泡、熔絲、反應(yīng)性多層片、化學(xué)品、SHS粉末和加熱氣體中的一種或多種。本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供化學(xué)品和反應(yīng)性多層箔，并且通過使化學(xué)品發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)變引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供反應(yīng)性多層箔，并且將反應(yīng)性多層箔加熱到箔的點(diǎn)火溫度。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)提供熱源；在熱源中放置反應(yīng)性多層箔；加熱可包括在熱源中加熱反應(yīng)性多層箔；熱源可以是熔爐、回流爐、熱撒布器(spreader)或散熱器；加熱可以以大于或等于約200℃/分的速度進(jìn)行；加熱可包括加熱反應(yīng)性多層箔的一側(cè)；反應(yīng)性多層箔可以布置在外殼(或組件)中；加熱可包括加熱外殼(或組件)的一側(cè)；反應(yīng)性多層箔可以布置在兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)置以要通過反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變來連接的部件中；加熱可包括加熱該兩個(gè)或多個(gè)部件中的一個(gè)；并且加熱該兩個(gè)或多個(gè)部件中的一個(gè)可包括對(duì)兩個(gè)或多個(gè)部件中的一個(gè)通電流。本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供反應(yīng)性多層箔和熔融材料，并且通過將來自于熔融材料的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)放置熔融材料與反應(yīng)性多層箔接觸；并且該熔融材料可為熔融的焊料或熔融的銅焊。本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供反應(yīng)性多層箔和微火焰(microflame)；并且通過將來自于微火焰的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)放置微火焰與反應(yīng)性多層箔接觸；反應(yīng)性多層箔可布置在至少兩個(gè)部件之間；一部分反應(yīng)性多層箔可延伸越過至少兩個(gè)部件中的至少一個(gè)的邊緣；和將微火焰對(duì)準(zhǔn)該部分反應(yīng)性多層箔。本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案包括一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法。該方法包括提供反應(yīng)性多層箔，反應(yīng)性多層箔被外殼包圍或布置在組件中，提供能源，并且通過將來自于能源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明可包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)能量可以不穿透外殼或組件進(jìn)行傳遞；當(dāng)能源布置在外殼或組件外部時(shí)，能量可以傳遞到反應(yīng)性多層箔；可無需放置能源與反應(yīng)性多層箔物理接觸來傳遞能量；外殼或組件可以是基本上氣密的；能源可包括微波源、超聲源和感應(yīng)加熱源中的一種或多種。本發(fā)明的額外的目的和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的描述中部分闡明，并且從該描述變得顯而易見，或者通過本發(fā)明的實(shí)踐可以獲悉。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將通過尤其是所附權(quán)利要求中指出的要素和其組合實(shí)現(xiàn)并獲得。應(yīng)該理解以上概述和以下的詳細(xì)說明僅僅是示范性的和說明性的，并且不是對(duì)本發(fā)明限制，如所要求的那樣。并入本說明書并組成本說明書的一部分的本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方案，并且與說明書一起用以解釋本發(fā)明的原理。圖1(a)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值(threshold)；圖1(b)描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖2(a)描述根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖2(b)描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖3(a)描述根據(jù)本發(fā)明還進(jìn)一步的實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖3(b)描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖4描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5描述與圖4的結(jié)構(gòu)有關(guān)的功率密度分布；圖6描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖7描述根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖8描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖9描述根據(jù)本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值；圖10描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值；圖11描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖12描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的示范性的預(yù)測(cè)點(diǎn)火閾值；圖13描述根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案的示范性的點(diǎn)火閾值測(cè)量值；圖14(a)描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖14(b)描述配置成圖14(a)的點(diǎn)火的示意圖；圖15(a)描述根據(jù)本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖15(b)描述配置成圖14(a)的點(diǎn)火的示意圖；圖16描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的示范性的點(diǎn)火閾值測(cè)量值；圖17描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的示范性的點(diǎn)火閾值測(cè)量值；圖18描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的示范性的點(diǎn)火閾值測(cè)量值；圖19描述根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖20描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖22描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖23描述根據(jù)本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖24描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖25描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖26描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖27描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖28描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖29描述根據(jù)本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案的示范性的點(diǎn)火閾值測(cè)量值；圖30描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的示范性的點(diǎn)火閾值測(cè)量值；圖31描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖32描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖33描述根據(jù)本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖34描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖35(a)描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖35(b)描述圖35(a)的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖36(a)描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖36(b)描述根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的透視圖；圖36(c)描述根據(jù)本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的透視圖；和圖37描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖38(a)描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖38(b)描述根據(jù)本發(fā)明還有進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖38(c)描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖39(a)描述根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖39(b)描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖40描述根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；圖41描述根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的點(diǎn)火結(jié)構(gòu)的示意圖；具體實(shí)施方式現(xiàn)在詳細(xì)介紹本發(fā)明在附圖和說明書中陳述的示范性實(shí)施方案。只要可能，在全部附圖中，將使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似部分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，能源(例如點(diǎn)火源)的能量和功率要求可以經(jīng)過對(duì)反應(yīng)性多層材料(箔)系統(tǒng)應(yīng)用自蔓延反應(yīng)(例如化學(xué)轉(zhuǎn)變)的瞬間多維模型來確定。如在Besnoin中指出的那樣，可以利用原子混合和熱量釋放的簡(jiǎn)易模型來描述自蔓延反應(yīng)。可對(duì)于納米結(jié)構(gòu)的具有反應(yīng)物比例為1∶1的Ni/Al箔說明該模型的實(shí)施。對(duì)于這些箔，原子混合可以使用與時(shí)間有關(guān)的、守恒標(biāo)量(原子濃度)場(chǎng)C來描述，如此確定，對(duì)于純Al，C＝1，對(duì)于純Ni，C＝-1，并且對(duì)于純NiAl，C＝0。C的變化取決于dCdt-▿·(D▿C)=0]]>可以假設(shè)原子擴(kuò)散系數(shù)，D，與組成無關(guān)并且遵循對(duì)溫度的Arrhenius關(guān)系，根據(jù)D=D0exp(-ERT)]]>其中D0是Arrhenius前指數(shù)(pre-exponent)，E是活化能，且R是通用氣體常數(shù)。在以下實(shí)施方案中使用的數(shù)值E＝137kJ/mol和D0＝2.18×10-6m2/s，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最佳擬合得到，如下所示，例如在Mann等人于1997年刊登于JournalofAppliedPhysics，第82卷，第1178-1188頁上的題目為“PredictingtheCharacteristicsofSelf-PropagatingExothermicReactionsinMultilayerFoils”的論文中，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考。在使用本文所陳述的任何或所有公式進(jìn)行計(jì)算中，可利用以下事實(shí)各層是幾何扁平的，并且通過限制領(lǐng)域到具有代表性的Al層的一半利用層周期排列的對(duì)稱性，如下所示，例如在′841申請(qǐng)和′352申請(qǐng)中。濃度場(chǎng)的發(fā)展可以結(jié)合截面平均(section-averaged)的能量方程dHdt=▿·(d▿T)+dQdt]]>其中H是截面平均焓，k‾≡kAl+γkNi1+γ]]>為平均熱導(dǎo)率，kAl和kNi分別是Al和Ni熱導(dǎo)率，γ≡ρAlρNiMNiMAl]]>ρAl和ρNi是Al和Ni的密度，而MAl和MNi表示相應(yīng)的原子量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(例如在1963年由Hultgren等人編輯并且由紐約市的Wiley出版的題目為“SelectedValuesofThermodynamicPropertiesofMetalsandAlloys”的書的第426頁上所示，其全部?jī)?nèi)容引入本文供參考)表示反應(yīng)熱Q隨組成C的變化可以精密地近似為下式Q(C)＝ΔHfC2其中ΔHf是反應(yīng)熱。因此，平均反應(yīng)源項(xiàng)可以表示為∂Q‾∂t=-ρcp‾ΔTf∂∂t(1d∫0dC2dy)]]>其中2d是箔的單層厚度，y是與該箔的層正交的方向ρcp‾≡ρAlcpAl+γρNicpAl1+γ]]>cpAl和cpNi分別表示Al和Ni的熱容。對(duì)于Ni和Al之間的1∶1反應(yīng)，ΔTf≡ΔHf/ρcp‾=1660K]]>(例如在美國(guó)專利No.5,538,795、′841申請(qǐng)和′352申請(qǐng)中所示)。注意當(dāng)忽略熔化時(shí)，ΔTf表示絕熱火焰溫度ΔTf0和環(huán)境溫度T0之間的差。熔化效應(yīng)的引入可導(dǎo)致H和T之間的復(fù)雜關(guān)系，包括反應(yīng)物和產(chǎn)物的熔化熱(例如在′841申請(qǐng)和′352申請(qǐng)中所示)。該關(guān)系可以表示為其中TmAl=933K,]]>TmNi=1728K]]>和TmNiAl=1912K]]>分別表示Al、Ni和NiAl的熔化溫度，hfAl、hfNi和hfNAli是相應(yīng)的熔化熱(每單位摩爾)，α≡1d∫0dCdy]]>β≡α/(1+γ)表示在給定截面處的純(沒有混合的)Al的分?jǐn)?shù)，ΔHfAl≡ρAlhfAl/MAl,]]>ΔHfNi≡ρNihfNi/MNi,]]>HfNiAl≡ρ‾NihfNiAl/MNiAl,]]>ρ≡(ρAl+γρNi)/(1+γ)，H1=ρcp‾(TmAl-T0),]]>H2=H1+βΔHfAl,]]>H3=H2+ρcp‾(TmNi-TmAl),]]>H4=H3+βrΔHfNi,]]>H5=H5+ρcp‾(TmNiAl-TmNi)]]>和H6=H5+(1-α)ΔHfNiAl.]]>注意“焓”水平H2，…，H6取決于局部的組成，并且因此在計(jì)算過程中是可變的。例如，在極限情況α＝0時(shí)，產(chǎn)物不存在，并且溫度僅僅受反應(yīng)物熔化的影響。相反，對(duì)于α＝1，混合完全，并且溫度僅僅取決于產(chǎn)物的熔化熱。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該物理模型可以其二維(“2D”)、軸對(duì)稱或三維(“3D”)的形式實(shí)現(xiàn)。2D和軸對(duì)稱變量可以外推到3D形式。在2D公式中，可以如此使用坐標(biāo)系(x，y)使得x指向傳播方向，而y指向與該箔的層正交的方向。在軸對(duì)稱公式中，可以在圓柱(r，y)坐標(biāo)系中解方程，r和y分別與前表面(thesurfaceofthefront)和該箔的層正交。軸對(duì)稱和2D模型可以共用以上概述的相同物理公式。主要的差異涉及梯度擴(kuò)散項(xiàng)·(kT)和·(DC)的表達(dá)。在2D情況下，可以表示為▿·(k▿T)=∂∂x(k∂T∂x)+∂∂y(k∂T∂y)]]>和▿·(D▿C)=∂∂x(D∂T∂x)+∂∂y(D∂C∂y)]]>而在軸對(duì)稱情況下，可具有▿·(k▿T)=1r∂∂r(kr∂T∂r)+∂∂y(k∂T∂y)]]>和▿·(D▿C)=1r∂∂r(Dr∂T∂r)+∂∂y(k∂C∂y)]]>該公式的其它部分基本上保持不變。注意在2D模型中，自蔓延的前面可以是平面，并且離開點(diǎn)火平面。另一方面，在軸對(duì)稱情況下中，前面可以徑向向外蔓延(例如遠(yuǎn)離點(diǎn)火源)。因此，兩個(gè)模型可以分析不同的點(diǎn)火方式。例如，軸對(duì)稱情況模型的點(diǎn)火可以通過局部電火花誘發(fā)，這可以在實(shí)驗(yàn)上觀察到以產(chǎn)生圓柱形擴(kuò)展的前面。而2D情況下可以與通過沿著箔的整個(gè)寬度剪切箔或通過沿著其側(cè)面利用熱燈絲加熱箔誘發(fā)點(diǎn)火的分析有關(guān)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以用FORTRAN編碼實(shí)現(xiàn)以上概述的模型。這些模型可以在各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)如Windows、Unix或Linux系統(tǒng)上有效地實(shí)現(xiàn)，包括個(gè)人電腦、膝上型電腦、工作站或主機(jī)。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)明白如何在任何具有內(nèi)存和處理器的計(jì)算平臺(tái)上利用低級(jí)或高級(jí)的計(jì)算語言實(shí)現(xiàn)它。這些模型也可以作為可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)如硬盤、軟盤和/或光盤上。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，點(diǎn)火要求可以通過利用高度為H0并且其寬度為Ws的熱脈沖初始化計(jì)算來確定。在2D變量中，脈沖可以位于箔的一端，而在軸對(duì)稱情況下它可位于箔的中心線。脈沖區(qū)域以外，箔可最初在環(huán)境溫度T0下，在以下示范性的說明中，T0＝298K。然后計(jì)算可以在足夠長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行，以便觀察該前面的形成及其蔓延，如果完全可能的話。點(diǎn)火要求可以通過如下確定系統(tǒng)地改變H0和Ws，并利用模擬結(jié)果確定區(qū)域的邊界條件，區(qū)域的邊界條件將產(chǎn)生自蔓延前面的初始條件與那些不發(fā)生點(diǎn)火的條件分開。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在本文中闡明的方法學(xué)可以用來確定對(duì)于具有雙層厚度4d＝40nm(即d＝10nm)并且預(yù)混合寬度4w＝2nm(即w＝0.5nm)的Ni-Al箔的軸對(duì)稱源(例如圓柱擴(kuò)展的前面)的臨界點(diǎn)火要求。如圖1a所示，可以對(duì)于溫度(“Ts”)和能量火花(spark)寬度(“Ws”)的不同組合進(jìn)行重復(fù)計(jì)算，并且結(jié)果可以用來確定對(duì)于每一種單獨(dú)的組合是否發(fā)生點(diǎn)火。圖1a的散點(diǎn)圖和圖1b的曲線均使用圓描述導(dǎo)致自維持反應(yīng)的Ts和Ws的組合，并且使用叉表示反應(yīng)半途終止或熄滅的Ts和Ws的組合。如圖1b所示，對(duì)于給定的箔所獲得的結(jié)果可以通過繪制導(dǎo)致自維持反應(yīng)的組合的下限和發(fā)生熄滅的組合的上限來總結(jié)。對(duì)于本文中陳述的這個(gè)和其它實(shí)施方案，點(diǎn)火曲線位于兩個(gè)極限之間。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于具有不同的雙層周期(4d)和預(yù)混合寬度(4w)的箔，可以獲得由本文中說明的分析產(chǎn)生的點(diǎn)火(或穩(wěn)定性)邊界。對(duì)于具有各種雙層周期d和預(yù)混合寬度w的2D前面(即平面的前面)的結(jié)果如圖2a和2b所示，和對(duì)于具有各種雙層周期d和預(yù)混合寬度w的軸對(duì)稱前面(即圓柱形前面)預(yù)測(cè)繪制于圖3a和3b中。在圖2a-3b中，對(duì)于每一形狀顯示兩條曲線。對(duì)于每一對(duì)曲線，在這些圖中每一個(gè)圖中的上曲線表示發(fā)生自維持反應(yīng)的Ts和Ws的最低的組合，而下曲線表示反應(yīng)熄滅或半途終止的Ts和Ws的最高的組合。對(duì)于本文中陳述的這個(gè)和其它實(shí)施方案，對(duì)于每一組相應(yīng)的雙層周期d和預(yù)混寬度w的點(diǎn)火(例如化學(xué)轉(zhuǎn)變的引發(fā))閾值位于相應(yīng)于它們各自形狀的兩條曲線之間。圖1a-3b的結(jié)果顯示隨著火花溫度(Ts)增加，臨界火花寬度(Ws)可以迅速降低。然后到達(dá)平穩(wěn)段，其中臨界火花寬度(Ws)變得與火花溫度無關(guān)。穩(wěn)定性結(jié)果也顯示點(diǎn)火是否沿著平面或從圓柱形管道引發(fā)強(qiáng)烈地影響臨界條件。在前一種情況下，隨著Ts增加，臨界火花寬度顯示與雙層周期4d和預(yù)混寬度4w具有微弱的相關(guān)性，并且在大約Ws＝3-4μm處達(dá)到穩(wěn)定，如圖2a-2b所示。對(duì)于圓柱形前面，另一方面，當(dāng)d和w變化時(shí)，臨界火花寬度Ws可有較大的變化，介于約28μm和約70μm之間。然而對(duì)于兩種蔓延方式，結(jié)果通常顯示在高的Ts下平穩(wěn)段的高度不能隨著w劇烈變化，但是它可隨著d增加而增加。對(duì)于那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)明白如何將該結(jié)果推廣到其它蔓延方式中，和如何利用臨界點(diǎn)火數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)各種點(diǎn)火源的功率和能量要求。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，以上指出的多層點(diǎn)火模型可以擴(kuò)展到表征通過能源的點(diǎn)火，這可為局部化和/或與時(shí)間有關(guān)的。為此，最初如下引入的截面平均能量方程dHdt=▿·(k▿T)+dQdt]]>可以根據(jù)下式概括dHdt=▿·(k▿T)+dQdt+q′′′]]>其中q是與能源有關(guān)能量產(chǎn)生速率。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所概括的點(diǎn)火模型可以用于表征利用能源(如電流源)的點(diǎn)火(如化學(xué)轉(zhuǎn)變的引發(fā))。在這種情況中，能源項(xiàng)q相當(dāng)于由電流通過誘發(fā)的電阻加熱，并且因此可以表示為q＝σФ·Ф其中σ是電導(dǎo)率并且Ф是電勢(shì)。電勢(shì)的分布可以通過具有相應(yīng)于電流源的邊界條件的守恒方程2Ф＝0的解來確定。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，以上指出的電阻加熱點(diǎn)火模型可以應(yīng)用于圖4示意性所示的結(jié)構(gòu)。圖4表示反應(yīng)性多層箔40的放大視圖，其在箔40的一側(cè)或多側(cè)可包括一層或多層涂層41、42。箔40布置在兩個(gè)電觸點(diǎn)43、44(例如電極)之間。電觸點(diǎn)43、44可以各自具有任何所需的形狀或尺寸，例如它們均可以基本上為具有半徑為約3/32英寸的半圓形狀。電觸點(diǎn)43、44也均可以與箔40(和/或涂層41、42中的一層)具有在約15μm和75μm之間的接觸45、46半徑?？梢酝ㄟ^在接觸區(qū)45、46處利用恒定電位流量(flux)來模擬電流，而在剩余的邊界處使用零電位流量。能源(如電源)也可以脈沖持續(xù)時(shí)間為特征，在脈沖持續(xù)時(shí)間以外電阻源項(xiàng)Ф可以恒等于零。圖5描述對(duì)于在圖4中結(jié)構(gòu)的功率密度分布(W/m3)，其中對(duì)未涂覆的具有厚度為約55μm的Ni/Al箔施加74安培的電流。在圖5中，z(m)表示以米為單位的垂直于箔的縱軸的方向上的距離，而r(m)表示以米為單位的平行于該箔的縱軸的方向上的距離。圖5展示出對(duì)于圖4的結(jié)構(gòu)，功率密度可以是不均勻的，并且在電極表面附近可以有峰值。因此，電阻加熱項(xiàng)在可以引發(fā)(例如點(diǎn)火)反應(yīng)(例如化學(xué)轉(zhuǎn)變)的區(qū)域出現(xiàn)峰值。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該模型可以應(yīng)用于分析使55μm厚的Ni/Al多層箔點(diǎn)火所需要的臨界電流。例如，圖展示出對(duì)于未涂覆的多層箔，以及在兩側(cè)上都涂覆有相同的Incusil層或鋁層獲得的預(yù)測(cè)性結(jié)果。Ni/Al多層的總厚度和混雜區(qū)域的厚度分別為約55微米和約2納米，在電極和箔之間的接觸半徑為約15微米，而脈沖持續(xù)時(shí)間為約20μs。圖6所示的預(yù)測(cè)包括那些未涂覆的箔(菱形)、涂有約1微米厚的Incusil層的箔(正方形)，涂有約3微米厚的Incusil層的箔(三角形)和涂有約3微米厚的鋁層的箔(叉形)。與那些熱引發(fā)的預(yù)測(cè)一致，結(jié)果顯示臨界電流隨著雙層厚度增加而增加。結(jié)果也顯示點(diǎn)火需要的臨界電流隨著Incusil層厚度增加而增加。在圖7中也顯示了這種效果，其中涂層厚度的效果被進(jìn)一步研究。在一些情況中，如圖7所示，將約1微米的Incusil層置于箔上，并且將該箔的厚度改變?yōu)榧s20微米(正方形)、約55微米(菱形)和約200微米(三角形)中的一種。在其中一種情況下，將約1微米厚的Al層置于具有厚度為約55微米的多層箔上。Ni/Al多層的總厚度和混雜區(qū)域的厚度分別為約50微米和約2納米，在電極和箔之間的接觸半徑為約15微米，而來自于(一個(gè)或多個(gè))電極的能量脈沖的持續(xù)時(shí)間(例如脈沖持續(xù)時(shí)間)為約20μs。對(duì)于Incusil和鋁涂層所獲得的結(jié)果的比較顯示后者的點(diǎn)火要求基本上比前者更高。這些差異可以追溯到鋁的較高電導(dǎo)率。為了支持這種推斷，可以對(duì)涂層電導(dǎo)率的不同值，確定點(diǎn)火(如化學(xué)轉(zhuǎn)變的引發(fā))所需要的臨界電流。結(jié)果，其實(shí)例如圖8所示(其中用約1微米厚的銅焊層在兩側(cè)覆蓋約55微米厚的Al/Ni箔；Ni/Al總厚度、混雜區(qū)域厚度(例如其中由不同材料組成相鄰層中的材料混合的區(qū)域的厚度)和雙層厚度(例如一種材料如Ni的單層與另一種材料如Al的單層組合的厚度)分別為約55微米、約2納米和約50納米，在電極和箔之間接觸半徑為約15微米，且脈沖持續(xù)時(shí)間為約20μs)，可以顯示點(diǎn)火需要的臨界電流隨著涂層電導(dǎo)率增加而增加。在圖8中填充的正方形表示可以發(fā)生自維持反應(yīng)時(shí)的最低水平，而空的正方形表示反應(yīng)半途終止或熄滅處的最高水平，點(diǎn)火曲線位于兩者之間。結(jié)合圖6-8的結(jié)果，可以顯示可以通過控制涂層的厚度和/或材料性能來控制點(diǎn)火要求。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該模型可以應(yīng)用于分析電層間電阻(electricalinterfaceresistance)對(duì)點(diǎn)火(如化學(xué)轉(zhuǎn)變的引發(fā))所需要臨界電流的影響。例如，在如圖9所示的模型的應(yīng)用中，所使用的參數(shù)為置于箔上的約1微米厚的Incusil層，具有總的、混雜和雙層厚度分別為約55微米、約2納米和約50納米的Ni/Al箔，和脈沖持續(xù)時(shí)間為約20μs。圓表示約27μm的接觸半徑且菱形表示約15μm的接觸半徑。填充的形狀表示可以發(fā)生自維持反應(yīng)時(shí)的最低水平，而空的形狀表示反應(yīng)半途終止或熄滅處的最高水平，點(diǎn)火曲線置于在兩者之間。圖9所示的對(duì)于約55μm厚的Ni/Al箔的結(jié)果顯示對(duì)于這種反應(yīng)性多層箔，小于約10-15Ωm2的層間電阻對(duì)點(diǎn)火所需要的電流(例如臨界電流)的影響最小。另一方面對(duì)于較大的值，臨界電流隨著層間電阻急劇上升。因此，該預(yù)測(cè)說明控制電點(diǎn)火性能的另一種方式。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，將該模型應(yīng)用于分析電極接觸面對(duì)點(diǎn)火所需要臨界電流的影響。例如在如圖10所示的模型的應(yīng)用中，所使用的參數(shù)為置于箔上的約1微米厚的Incusil層，具有總的、混雜和雙層厚度分別為約55微米、約2納米和約50納米的Ni/Al箔，且脈沖持續(xù)時(shí)間為約20μs。在圖10中填充的形狀表示可以發(fā)生自維持反應(yīng)處的最低水平，而空的形狀表示反應(yīng)半途終止或熄滅處的最高水平，點(diǎn)火曲線位于兩者之間。圖10所示的對(duì)于約55μm的Ni/Al反應(yīng)性多層箔的結(jié)果顯示隨著接觸面增加，使箔點(diǎn)火所需要的電流也增加。因此，電點(diǎn)火性能可以通過控制電極和箔之間的接觸面來控制，這本身可以通過改變電極的尺寸以及通過在箔表面處由電極施加的壓力來控制。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，在圖9和10中的模型預(yù)測(cè)可與相同結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量進(jìn)行比較。在實(shí)驗(yàn)中可使用約20μm的公稱接觸半徑。計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較顯示相當(dāng)一致，并且顯示計(jì)算得出臨界電流的保守預(yù)測(cè)。測(cè)量與預(yù)測(cè)之間的偏差可以追溯到電極表面的缺陷，這導(dǎo)致較小的有效接觸半徑。注意在實(shí)驗(yàn)中，驅(qū)動(dòng)臨界電流所施加的電壓小于約2V。當(dāng)安裝對(duì)高壓敏感的微電子部件時(shí)這是有用的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該模型應(yīng)用于分析箔的厚度對(duì)點(diǎn)火(如化學(xué)轉(zhuǎn)變的引發(fā))所需要的臨界電流的影響。對(duì)于具有總的、混雜和雙層厚度分別為約55微米、約2納米和約50納米的Ni/Al箔，電極與箔之間的接觸半徑為15微米，且脈沖持續(xù)時(shí)間為約20μs，結(jié)果在圖11所示。對(duì)于未涂覆的箔(菱形)、具有約1微米厚的Incusil層的箔(正方形)，具有約3微米厚的Incusil層的箔(三角形)、具有約5微米厚的Incusil層的箔(叉形)和具有約3微米厚的鋁層的箔(虛線)，顯示預(yù)測(cè)值。填充的形狀表示可以發(fā)生自維持反應(yīng)處的最低水平，而空的形狀表示反應(yīng)半途終止或熄滅處的最高水平，點(diǎn)火曲線位于兩者之間。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)和點(diǎn)火方式，結(jié)果顯示對(duì)于多層箔厚度大于約50μm，臨界電流與箔的厚度具有微弱的相關(guān)性。另一方面，對(duì)于較薄的多層箔，臨界電流隨著箔的厚度下降而升高。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，臨界的點(diǎn)火刺激對(duì)反應(yīng)性多層的雙層周期(例如厚度)的相關(guān)性可以通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。本文中使用兩種點(diǎn)火方法即焦耳加熱(參見圖23)和機(jī)械的撞擊來提供結(jié)果。圖12顯示那些對(duì)于涂覆和未涂覆的Ni/Al多層箔，基于雙層周期，點(diǎn)火閾值可具有相關(guān)性。對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，所使用的電極的直徑為約3/16英寸(約4.7毫米)，得到的接觸面約2.6至2.7×10-9m2。以脈沖持續(xù)時(shí)間為約20μs施加電流。對(duì)于未涂覆的箔(菱形)、具有約1微米厚的Incusil層的箔(正方形)、具有約3微米厚的Incusil層(三角形)，顯示結(jié)果。與模型預(yù)測(cè)一致，圖12所示的實(shí)驗(yàn)測(cè)量顯示點(diǎn)火所需要的臨界電流隨著雙層周期增加，涂覆的箔的臨界電流大于未涂覆的箔，并且它隨著涂層厚度增加而增加。圖13顯示通過將碳化鎢(WC)球機(jī)械撞擊Ni/Al多層箔誘發(fā)的點(diǎn)火所獲得的結(jié)果?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)變(例如反應(yīng))的引發(fā)所需要的臨界機(jī)械能對(duì)雙層周期繪圖。圖13顯示兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果在一組中，將Ni/Al多層箔放置在大塊(bulk)金屬玻璃(BMG)基材上；而在另一組中，將它們放置在鈦(Ti)基材上。與較早的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)一致，圖13的結(jié)果顯示點(diǎn)火所需要的臨界機(jī)械能隨著雙層周期增加。結(jié)果也該顯示固定到BMG基材上的多層箔的臨界能量(圓)大于那些固定到Ti基材上的臨界能量(三角形)。這兩種情況之間的差異可以歸因于兩種基材材料之間不同的能量吸收特性，以及熱導(dǎo)率差異。對(duì)于較小的雙層，相對(duì)差可以達(dá)到100％，但是隨著雙層增加，相對(duì)差實(shí)質(zhì)上較小。因此結(jié)果顯示可以通過分析限制在具有較高熱導(dǎo)率的較軟表面之間的較厚的雙層和多層箔來保守地估計(jì)臨界能量要求。注意在許多反應(yīng)性多層箔的應(yīng)用(包括軟焊、銅焊、焊接以及其它反應(yīng)性多層箔作為點(diǎn)火劑的用途)中，盡可能小的選擇能源(例如電流源)可為有利的。對(duì)于火花-點(diǎn)火和通過焦耳加熱誘發(fā)的點(diǎn)火，可以具有降低成本、使空間要求最小、和/或限制對(duì)相鄰部件的潛在損害的優(yōu)點(diǎn)。為了確定解決以上要求的條件范圍，利用以上指出的模型進(jìn)行參數(shù)研究，利用火花進(jìn)行點(diǎn)火測(cè)試，并且進(jìn)行焦耳-加熱實(shí)驗(yàn)。這些研究顯示對(duì)于大多數(shù)多層系統(tǒng)，約40mJ或更小的脈沖(例如電脈沖)可足以滿足大多數(shù)多層箔的點(diǎn)火(例如引發(fā)化學(xué)轉(zhuǎn)變)。另外，該研究也顯示臨界點(diǎn)火能量可以利用約10V或更小的電勢(shì)進(jìn)行輸送。注意在反應(yīng)性連接微電子部件的情況中，可期望進(jìn)一步將電勢(shì)限制到約5V或約1V，以便消除對(duì)這些敏感部件的潛在損害。關(guān)于脈沖持續(xù)時(shí)間，模型計(jì)算顯示那些脈沖持續(xù)時(shí)間優(yōu)選小于穿過多層箔的熱擴(kuò)散時(shí)間，以免來自點(diǎn)火區(qū)域的熱的明顯消散。一般地，反應(yīng)性多層箔是由具有熱擴(kuò)散系數(shù)為約10-5m2/s數(shù)量級(jí)的金屬體系制造的，并且在大多數(shù)應(yīng)用中，可以使用厚度在約100微米數(shù)量級(jí)的多層箔。因此，根據(jù)厚度的平方除以熱擴(kuò)散系數(shù)估算得到的擴(kuò)散時(shí)間，為約1毫秒的數(shù)量級(jí)。因此，電刺激的持續(xù)時(shí)間(例如脈沖持續(xù)時(shí)間)優(yōu)選小于該數(shù)值。在該條件范圍內(nèi)，對(duì)于焦耳加熱，可以限制接觸面，使當(dāng)量直徑為約1毫米或更小。該實(shí)施方案可以立即應(yīng)用于各種各樣的多層點(diǎn)火應(yīng)用。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，激光可用來使涂有對(duì)激光具有高吸收的材料的反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火(例如引發(fā)化學(xué)轉(zhuǎn)變)。當(dāng)紅外線或可見光的窄的相干強(qiáng)烈激光束迅速加熱箔的表面導(dǎo)致點(diǎn)燃時(shí)，可以發(fā)生點(diǎn)火。實(shí)例包括以In焊料薄層涂覆Ni/Al反應(yīng)性箔。由于In比箔組分更加吸收，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)激光源更低的能量需求?？蛇x擇的結(jié)構(gòu)如圖14(a)和14(b)所示，其中箔140可以部分涂有高吸收材料141如炭黑。另一種變化方案如圖15(a)和15(b)所示，其中箔150除了涂有高度吸收的材料152的小區(qū)域之外可以涂有高反射的材料151，例如銀或具有比鎳或鋁更大的反射性的其它材料。后者結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是它提供點(diǎn)火位置的較大控制。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，在實(shí)驗(yàn)上測(cè)試反應(yīng)性多層箔的激光點(diǎn)火。圖16顯示對(duì)于涂覆和未涂覆的Ni/Al多層箔基于能量密度和脈沖持續(xù)時(shí)間變化的點(diǎn)火閾值。兩種情況中所使用的材料(分別用菱形和正方形表示)是總厚度為約50微米且雙層厚度為約60nm的Ni/Al反應(yīng)性多層箔。正方形表示箔還具有配置在該箔上的厚度為約1微米的InCuSil層。填充形狀表示發(fā)生自維持反應(yīng)處的組合，而空的形狀表示反應(yīng)熄滅或半途終止處的組合。所使用的激光是100W的、連續(xù)的、1085nm波長(zhǎng)的激光，然而，在各種實(shí)施方案中該激光可以是任何激光和/或具有現(xiàn)有技術(shù)中任何合適配置。與較早的發(fā)現(xiàn)一致，結(jié)果顯示銅焊涂層的存在通常抑制點(diǎn)火，使得需要的能量密度和/或脈沖持續(xù)時(shí)間可比未涂覆的多層更高。在圖17中也明顯具有這種趨勢(shì)，圖17顯示點(diǎn)火要求隨著銅焊層的厚度的變化。點(diǎn)火所使用的激光是在約8ns的單個(gè)脈沖或多個(gè)脈沖(例如兩者都被包含在項(xiàng)(term)脈沖持續(xù)時(shí)間中，如本申請(qǐng)中陳述的那樣)下Q-轉(zhuǎn)換(脈沖)、NdYAG、1065納米波長(zhǎng)的激光。填充形狀表示發(fā)生自維持反應(yīng)處的組合，而空的形狀表示反應(yīng)熄滅或半途終止處的組合。然而，如前所說，如果相對(duì)于激光發(fā)射具有高的吸收率的薄涂層存在于靶點(diǎn)時(shí)可以降低點(diǎn)火要求。例如，如圖18所示，涂有黑墨的反應(yīng)性多層箔(三角形)對(duì)于點(diǎn)火所需要的能量密度與相同的無黑墨涂層的多層箔相比更少。圖18中所使用的箔具有厚度為約60微米和雙層周期為約65納米。圖18中的填充菱形表示發(fā)生自維持反應(yīng)處的能量密度和脈沖時(shí)間的組合，而空的正方形表示反應(yīng)熄滅或半途終止處的組合。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，已經(jīng)測(cè)試各種激光源，包括連續(xù)的、脈沖的和/或轉(zhuǎn)換的(switched)激光。這些測(cè)試尤其是集中在確定適合于連接和點(diǎn)火應(yīng)用的脈沖條件的范圍。這些測(cè)試的結(jié)果顯示可以用寬范圍的波長(zhǎng)。然而，優(yōu)選選擇波長(zhǎng)在紫外線范圍(約300納米)以上，以免箔或箔涂層的潛在燒蝕，該潛在燒蝕可在較小波長(zhǎng)下發(fā)生。在約300納米到約2微米范圍內(nèi)的波長(zhǎng)是符合要求的，并且可以確保被未涂覆的多層箔或多層涂層良好的吸收。關(guān)于電點(diǎn)火的討論，激光脈沖持續(xù)時(shí)間應(yīng)該小于穿過箔的擴(kuò)散時(shí)間數(shù)值范圍，該擴(kuò)散時(shí)間在大多數(shù)應(yīng)用中為約1毫秒。實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果顯示這些要求可以使用具有功率輸出為約300W或更小、點(diǎn)尺寸小于約1毫米并且能級(jí)為40mJ或更小的激光源來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用微波源使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火。微波可以使電荷在反應(yīng)性箔的一部分(例如箔的鋒利、尖銳的邊緣和/或尖端)上積累，導(dǎo)致該箔的放電和點(diǎn)火。在這種點(diǎn)火方式中，反應(yīng)性多層箔可以嵌入包含作為微波能量的不良吸收劑的材料如聚合物或硼硅玻璃的結(jié)構(gòu)中。這種點(diǎn)火方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要直接接近反應(yīng)性箔。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用超聲源使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火。示意性的幾何形狀是夾在兩個(gè)部件之間的箔。超聲源可以施加到夾層結(jié)構(gòu)的一個(gè)部件上，該部件然后相對(duì)該夾層結(jié)構(gòu)的靜止的第二部件振動(dòng)。然后，生成的摩擦熱可以導(dǎo)致箔點(diǎn)火。與微波點(diǎn)火相似，這種方法也具有優(yōu)點(diǎn)不需要直接接近反應(yīng)性箔。因此，在點(diǎn)火的時(shí)候，后者可以嵌入結(jié)構(gòu)內(nèi)或通過其它部件將其與源屏蔽隔開。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過穿透拋射物使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火。箔可以嵌入金屬、陶瓷或聚合物夾層狀結(jié)構(gòu)中。當(dāng)拋射物沖擊時(shí)，可以對(duì)箔提供爆發(fā)的機(jī)械能和/或熱能，導(dǎo)致點(diǎn)火。這種點(diǎn)火方式的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)性箔可以嵌入通過穿透拋射物刺穿的結(jié)構(gòu)內(nèi)。因此，在這個(gè)實(shí)施方案中，在點(diǎn)火之前也不必直接接近箔。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖19所示，可以利用感應(yīng)加熱使反應(yīng)性多層箔190點(diǎn)火。在這種方法中，非常強(qiáng)烈的迅速交變的磁場(chǎng)(例如來自于感應(yīng)線圈191)可以在放置在該場(chǎng)中的導(dǎo)電性反應(yīng)性箔190中誘發(fā)渦流。這種點(diǎn)火方式也具有優(yōu)點(diǎn)為了引發(fā)反應(yīng)，不需要直接接近箔190。這種方法的變化方案涉及包含磁性元素如Ni的反應(yīng)性多層箔。對(duì)于這種多層箔，通過磁滯和/或渦流損耗進(jìn)一步增強(qiáng)感應(yīng)加熱的效果，并且結(jié)果，可以降低點(diǎn)火源的臨界功率要求。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，使用本文中陳述的模型利用感應(yīng)加熱引發(fā)反應(yīng)性Ni/Al多層可以在實(shí)驗(yàn)上檢驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中使用的感應(yīng)單元191可包括在約1kW下具有嵌入的散熱器、在約150kHz到約400kHz的頻率范圍下工作的RF電源。感應(yīng)單元可以根據(jù)所使用的加熱線圈自動(dòng)變化。使用螺旋線圈191(例如直徑為約1英寸高為約1英寸)并且空載電流為約140A，例如，當(dāng)Ni/Al多層箔190與垂直地相反，水平地保持在線圈191以上時(shí)，可以使Ni/Al多層箔190迅速地點(diǎn)火。在這些測(cè)試中使用的多層箔為約60微米厚，并且具有約50納米的雙層。放置在兩個(gè)硅片383之間的多層箔380也容易點(diǎn)火。只有當(dāng)箔380的角384延伸超出鈦時(shí)，例如如圖38(b)所示時(shí)，才使放置在硅片383和鈦塊382之間的Ni/Al多層380點(diǎn)火。如果硅383在線圈381和箔380之間，如圖38(a)所示，則一般可以點(diǎn)火。另一方面，線圈381和箔380之間的金屬382，例如，如圖38(c)所示，遮護(hù)箔380，并且不發(fā)生點(diǎn)火。對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)明白如何總結(jié)該發(fā)現(xiàn)以選擇合適的結(jié)構(gòu)并且考慮可能的遮護(hù)效果。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用機(jī)械破壞使反應(yīng)性箔點(diǎn)火。機(jī)械破壞導(dǎo)致所儲(chǔ)存和施加的能量的釋放。當(dāng)所釋放的能量大于點(diǎn)火所需要的能量時(shí)，在多層箔內(nèi)引發(fā)自蔓延反應(yīng)。在圖20中提供了一個(gè)實(shí)例，其說明了對(duì)反應(yīng)性多層連接應(yīng)用這種點(diǎn)火方式。在圖20所示的實(shí)例中，可以通過改變箔200相對(duì)于焊料/銅焊部件201和/或連接部件202的突出長(zhǎng)度203來調(diào)整點(diǎn)火要求。另一個(gè)控制點(diǎn)火的方式包括將槽211、221(例如凹槽部分)設(shè)計(jì)到反應(yīng)性箔內(nèi)以集中能量。如圖21和22中所說明的那樣，施加彎曲力F(例如對(duì)箔210的每個(gè)截面212施加F/2)可以導(dǎo)致箔210、220內(nèi)(例如分別在槽211、221處)的裂紋擴(kuò)展，并且因此引發(fā)反應(yīng)。在各種實(shí)施方案中，對(duì)每個(gè)截面212施加的力F可以根據(jù)相對(duì)于箔210的截面212的幾何形狀(例如槽211、221相對(duì)于寬度W的位置W1和槽211、221相對(duì)于深度d的位置d1)變化。力F可以以點(diǎn)、邊或表面的幾何形式施加。這些布置可以提供通過改變所施加的力和/或槽的特征來控制點(diǎn)火的可能性。例如圖21描述布置在支持棒213上的部分212，具有布置在相對(duì)的部分212和支持棒213之間的槽211?？梢詫?duì)與槽211相對(duì)的箔210側(cè)面214施加力F。在另一個(gè)實(shí)例中，圖22描述從焊料/銅焊223和連接部件224突出的部分222，在包括槽221的箔220的一側(cè)上具有施加到箔220的端部225的彎曲力F。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過電流-感應(yīng)焦耳加熱使反應(yīng)性箔點(diǎn)火。這種方法不同于通過電火花放電感應(yīng)電流的方法。如圖23和24中說明的那樣，在該實(shí)施方案中，反應(yīng)性箔230、240可以與電流流動(dòng)通過其中的電導(dǎo)線231、241接觸。在圖23中，導(dǎo)線231基本上放置在箔230的相對(duì)側(cè)，而在圖24中導(dǎo)線241放置在箔240的相對(duì)端。電流可使用各種方式形成，例如電壓源232、242、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件和/或鐵電器件。與火花放電相比較，該方法具有更好地控制輸入到箔中的功率和總能量以及加熱區(qū)域的尺寸的優(yōu)點(diǎn)，由此促進(jìn)本文中探討的設(shè)計(jì)方法學(xué)的應(yīng)用。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用機(jī)械摩擦使反應(yīng)性箔點(diǎn)火(例如可以引發(fā)化學(xué)轉(zhuǎn)變)。利用與粗糙的物體摩擦產(chǎn)生箔的局部急劇加熱，因此觸發(fā)反應(yīng)。這種粗糙物體的實(shí)例包括研磨旋轉(zhuǎn)刀具頭、或金剛石砂輪。多種裝置可以實(shí)現(xiàn)使用粗糙物體觸發(fā)反應(yīng)。例如，圖25和26說明使粗糙物體251、261旋轉(zhuǎn)，并且將粗糙物體251、261分別與箔250、260的側(cè)面252和上表面262接觸。在其它實(shí)例中，圖27和28公開相對(duì)于箔270、280的一個(gè)或多個(gè)表面放置一個(gè)或多個(gè)糙物體271、281，然后沿著相對(duì)箔270的一個(gè)方向或相反方向(如圖27所示)移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)糙物體271?；蛘?，如圖28所示，一個(gè)或多個(gè)糙物體281可以相對(duì)箔280振動(dòng)產(chǎn)生摩擦加熱。一個(gè)或多個(gè)糙物體271、281的振動(dòng)和/或移動(dòng)可以是基本上同步的或不同步的。這些方法可以具有優(yōu)點(diǎn)移動(dòng)的粗糙表面可以嵌入到結(jié)構(gòu)中，如以下進(jìn)一步討論的那樣。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過微火焰觸發(fā)使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火。微火焰在焊接操作中廣泛使用，并且它們的有效性在反應(yīng)性的焊接或銅焊應(yīng)用中具有額外的優(yōu)點(diǎn)。微火焰395用作反應(yīng)性多層箔390的點(diǎn)火劑的實(shí)用性在實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)使用兩種不同的裝置進(jìn)行了測(cè)試。在第一種情況中，例如，如圖39(a)所示，可以將多層箔390放置在兩個(gè)具有相同尺寸的銅塊391、392之間，并且箔390的一部分395可以自由伸出到組件393的側(cè)面以外；這種布置稱為突出結(jié)構(gòu)。在第二種情況中，例如，如圖39(b)所示，可以將多層箔390放置在兩個(gè)不同尺寸的銅塊391、394之間，并且多層箔390的突出部分395可以保持與較大的銅塊394接觸；這種布置稱為部分突出結(jié)構(gòu)。在突出和部分突出結(jié)構(gòu)中，可以使用具有雙層厚度為約50納米的Ni/Al箔。圖29和30展示了對(duì)于這兩種結(jié)構(gòu)的氫微火焰點(diǎn)火的結(jié)果。在圖29和30中，對(duì)于火炬尖端尺寸21、24和27在AWG規(guī)模上提供了結(jié)果。如這些圖所示，氫微火焰在使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火上是十分有效的(填充的菱形)，而僅在該箔的僅一小部分突出的少數(shù)情況中，該反應(yīng)半途終止和/或熄滅(未填充的菱形)。結(jié)果也顯示小的局部突出的存在可以有助于點(diǎn)火，特別是當(dāng)箔保持與具有大的熱導(dǎo)率的材料接觸時(shí)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性多層箔的點(diǎn)火可以通過快速加熱其中布置有多層箔的整個(gè)組件來觸發(fā)。實(shí)例包括反應(yīng)性連接結(jié)構(gòu)，其中組件例如在回流爐或爐中被迅速加熱，以便達(dá)到箔的自燃溫度。這些加熱速率和/或自燃溫度可以容易地通過差示掃描量熱法(DSC)或通過組件的真實(shí)加熱來確定。例如，對(duì)于Ni/Al多層，DSC測(cè)量顯示如果箔以約200℃每分鐘或更快的速度受熱，當(dāng)其溫度達(dá)到約240℃時(shí)，則可以引發(fā)點(diǎn)火。這些發(fā)現(xiàn)被隨后使用加熱板的研究進(jìn)一步充實(shí)，這顯示當(dāng)反應(yīng)性Ni/Al多層箔落入具有溫度為約210℃的熔融的Pb-Sn焊料中時(shí)可以使反應(yīng)性的Ni/Al多層箔點(diǎn)火。熔融的焊料提供從加熱板到箔的非常好的熱傳遞，提供很高的加熱速率，因此引發(fā)反應(yīng)(例如化學(xué)轉(zhuǎn)變)。這種方法具有額外的優(yōu)點(diǎn)不需要直接接近箔，這在反應(yīng)性多層連接應(yīng)用中具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。其它的優(yōu)點(diǎn)還可包括連接所需要的較小厚度的反應(yīng)性多層箔，導(dǎo)致材料重量、成本和/或粘結(jié)線厚度的降低。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，上述方法可以通過提供從包括反應(yīng)性多層箔的組件的一側(cè)快速加熱來調(diào)節(jié)。實(shí)例包括反應(yīng)性連接應(yīng)用，其中可以通過升高熱撒布器或散熱器的溫度，或選擇性地驅(qū)動(dòng)大電流穿過微電子器件來提供快速加熱。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱可以用來使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火。已經(jīng)測(cè)試的實(shí)例包括使用在納米鋁和氧化鐵混合物中的自蔓延高溫合成(SHS)反應(yīng)。測(cè)試的設(shè)置，如圖40所示，包括在附著于反應(yīng)性箔400上的帶402(例如Kapton帶)中的金屬燈絲401，和一小堆放置在帶402頂上的SHS混合物(例如粉末)403。當(dāng)燈絲401被電加熱時(shí)，它點(diǎn)燃SHS混合物403，這又點(diǎn)燃反應(yīng)性多層箔400。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)明白如何概括上述實(shí)施方案以聯(lián)想到各種點(diǎn)火系統(tǒng)。在包括反應(yīng)性連接和氣密封的許多應(yīng)用中，在箔被點(diǎn)燃的瞬間，直接接近箔受到限制。這種情況可以是當(dāng)箔410嵌入到組件411中，例如，如圖41所示，并且該組件411部分或完全遮護(hù)箔410使其不與外部點(diǎn)火源412直接接觸，或基本上防止用戶物理上觸發(fā)內(nèi)部燃燒源413時(shí)的情況。外部和內(nèi)部點(diǎn)火源的實(shí)例包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件、RF源、超聲源、電磁源、微波源、熱源、感應(yīng)加熱源、鐵電器件、撞針、激光器、MEMS器件、熱燈絲、螺線管、門開關(guān)、研磨面、微泡、熔絲、多層片和SHS粉末中的一種或多種，以及加熱氣體。如較早指出的那樣，本發(fā)明引入克服這種局限性的裝置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使用點(diǎn)火方法，其自然地克服接近的限制。實(shí)例包括以上討論的微波和超聲源。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以在組件內(nèi)提供光路，以使得能夠輸送由激光源產(chǎn)生的刺激。在示意的圖31中提供實(shí)例，其顯示了機(jī)械加工到被反應(yīng)性連接的部件311的一個(gè)中的縫312。該縫312提供用于來自激光源314的刺激313(例如光或激光束)的光路，并且因此可以使反應(yīng)性箔310進(jìn)行激光點(diǎn)火。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以將光學(xué)系統(tǒng)與激光源一起使用以克服接近的限制。在示意的圖32中提供實(shí)例，其說明使用能量反射材料321，如鏡，將激光能量322導(dǎo)向布置在要連接的部件323之間的箔320的點(diǎn)火點(diǎn)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，來自于激光源的刺激可以使用光纖電纜331輸送到布置在連接部件332之間的箔330上，例如，如圖33中示意說明的那樣。與以前的實(shí)例相似，這種方法也提供克服缺乏直接的光學(xué)接近點(diǎn)火點(diǎn)的有效裝置。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，能源(例如電源)的刺激可以使用嵌入組件內(nèi)的電導(dǎo)線輸送。在示意的圖34中顯示實(shí)例，其說明在反應(yīng)性連接應(yīng)用中使用嵌入的電導(dǎo)線。嵌入的導(dǎo)線341(其可以(例如通過布置在組件342的縫344中)與組件中的其它部件342、343隔開)可以與反應(yīng)性箔340直接接觸，以便允許電流的無電弧通過，或定位于接近反應(yīng)性箔340，在這樣情況下在電能的電弧放電后點(diǎn)火。如前所說那樣，電源可以包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件或鐵電器件中的一種或多種。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，電力源的刺激可以使用薄的電導(dǎo)線來輸送，它可以是薄的電線或薄的金屬板的形式，例如，如圖35(a)和35(b)所示。電導(dǎo)線351可以涂有電絕緣的材料，這可以使漏電到導(dǎo)電部件352上的可能性最小，并且可以布置在部件353和導(dǎo)電部件352之間的縫內(nèi)。電導(dǎo)線351可以由在低溫度下不熔化的材料制成，以便方便從組件中除去351而無導(dǎo)電顆粒污染連接處周圍區(qū)域。導(dǎo)線351可以與或可以不與多層箔350直接接觸，并且電源可以包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件或鐵電器件。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用熔絲克服接近的限制，該熔絲可以包括可熔的金屬絲或反應(yīng)性多層材料的片。在圖36(a)-36(c)中顯示了實(shí)例，其說明在反應(yīng)性連接應(yīng)用中使用反應(yīng)性多層片。在這種情況下，箔360可具有布置在兩側(cè)的焊料361，并且可以電連接到構(gòu)置以通過外部或內(nèi)部能源363(例如電壓源)激活(activate)的熔絲362上。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，用于點(diǎn)火的能源可以嵌入組件內(nèi)。在圖37中顯示了實(shí)例，其示意性說明使用構(gòu)置以在使用預(yù)載機(jī)械彈簧372以點(diǎn)燃箔370的點(diǎn)火時(shí)加速的嵌入撞針371(例如拋射物)使箔370點(diǎn)火。為此使用遠(yuǎn)程激活觸發(fā)器。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)明白如何總結(jié)本發(fā)明。尤其是，嵌入能源可包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件、鐵電器件、撞針、激光器、MEMS器件、熱燈絲、螺線管、門開關(guān)、研磨面、微泡、熔絲、反應(yīng)性多層片和SHS粉末，或加熱氣體。通過考慮本文公開的本發(fā)明的說明書和實(shí)踐，本發(fā)明的其它實(shí)施方案對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。說明書和實(shí)例僅僅旨在示范性地舉例，而本發(fā)明的真正的范圍和精神由權(quán)利要求書來限定。權(quán)利要求1.一種用于模擬反應(yīng)性多層箔中自蔓延反應(yīng)的引發(fā)和性能的方法，該方法包括以下步驟提供原子濃度發(fā)展方程；提供包括能源項(xiàng)的能量發(fā)展方程，該能源項(xiàng)與(i)反應(yīng)性多層箔的熱擴(kuò)散，(ii)反應(yīng)性多層箔的混合熱，和(iii)構(gòu)置以引發(fā)反應(yīng)性多層箔化學(xué)轉(zhuǎn)變的刺激有關(guān)；使該原子濃度發(fā)展方程和該能量發(fā)展方程離散化以形成離散化的方程組；和通過利用與反應(yīng)性多層箔有關(guān)的參數(shù)對(duì)離散化方程組積分來確定反應(yīng)性多層箔的原子濃度和能量場(chǎng)的性能。2.權(quán)利要求1的方法，其中該原子濃度發(fā)展方程是dCdt-▿·(D▿C)=0]]>其中C是原子濃度和D是原子擴(kuò)散系數(shù)。3.權(quán)利要求1的方法，其中該能量發(fā)展方程是dHdt=▿·(k▿T)+dQdt]]>其中H是焓，k是熱導(dǎo)率，t是時(shí)間，T是溫度，和Q是反應(yīng)熱。4.權(quán)利要求1的方法，其中該能量發(fā)展方程是dHdt=▿·(k▿T)+dQdt+q′′′]]>其中H是焓，k是熱導(dǎo)率，t是時(shí)間，T是溫度，Q是反應(yīng)熱，和q是與刺激有關(guān)的能量產(chǎn)生速率。5.權(quán)利要求1的方法，其中該原子濃度發(fā)展方程和該能量發(fā)展方程的離散化基于有限差分法、有限元法、有限體積法、光譜元法或配置法。6.權(quán)利要求1的方法，其中與反應(yīng)性多層箔有關(guān)的參數(shù)包括長(zhǎng)度、寬度、厚度、密度、熱容量、熱導(dǎo)率、熔化熱、熔化溫度、反應(yīng)熱、原子量、原子擴(kuò)散系數(shù)和活化能中的至少一種。7.權(quán)利要求1的方法，其中該刺激與電源、熱源、機(jī)械作用源、聲源、超聲源、微波源、化學(xué)源、RF源和電磁源中的一種或多種有關(guān)。8.權(quán)利要求1的方法，其中與刺激有關(guān)的能源項(xiàng)是體積源項(xiàng)、表面源項(xiàng)、或體積源和表面源項(xiàng)的組合。9.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括改變刺激的參數(shù)。10.權(quán)利要求9的方法，其中與該刺激有關(guān)的參數(shù)包括相對(duì)于反應(yīng)性多層箔的刺激位置、勢(shì)能、動(dòng)能、電勢(shì)、電流電壓、脈沖持續(xù)時(shí)間、接觸面、功率、波長(zhǎng)、點(diǎn)尺寸和脈沖能量中的一種或多種。11.一種機(jī)器可讀的程序存儲(chǔ)設(shè)備，明白地體現(xiàn)通過該機(jī)器可執(zhí)行的指令的程序，以執(zhí)行用于模擬反應(yīng)性多層箔中的自蔓延反應(yīng)的引發(fā)和性能的方法步驟，該方法包括以下步驟提供原子濃度發(fā)展方程；提供包括能源項(xiàng)的能量發(fā)展方程，該能源項(xiàng)與(i)反應(yīng)性多層箔的熱擴(kuò)散，(ii)反應(yīng)性多層箔的混合熱，和(iii)構(gòu)置以引發(fā)反應(yīng)性多層箔化學(xué)轉(zhuǎn)變的刺激有關(guān)；使該原子濃度發(fā)展方程和該能量發(fā)展方程離散化形成離散化的方程組；和通過利用與反應(yīng)性多層箔有關(guān)的參數(shù)對(duì)離散化方程組積分來確定反應(yīng)性多層箔的原子濃度和能量場(chǎng)的性能。12.權(quán)利要求11的方法，其中該原子濃度發(fā)展方程是dCdt-▿·(D▿C)=0]]>其中C是原子濃度和D是原子擴(kuò)散系數(shù)。13.權(quán)利要求11的方法，其中該能量發(fā)展方程是dHdt=▿·(k▿T)+dQdt]]>其中H是焓，k是熱導(dǎo)率，t是時(shí)間，T是溫度，和Q是反應(yīng)熱。14.權(quán)利要求11的方法，其中該能量發(fā)展方程是dHdt=▿·(k▿T)+dQdt+q′′′]]>其中H是焓，k是熱導(dǎo)率，t是時(shí)間，T是溫度，Q是反應(yīng)熱，和q是與刺激有關(guān)的能量產(chǎn)生速率。15.權(quán)利要求11的方法，其中該原子濃度發(fā)展方程和該能量發(fā)展方程的離散化基于有限差分法、有限元法、有限體積法、光譜元法或配置法。16.權(quán)利要求11的方法，其中與反應(yīng)性多層箔有關(guān)的參數(shù)包括長(zhǎng)度、寬度、厚度、密度、熱容量、熱導(dǎo)率、熔化熱、熔化溫度、反應(yīng)熱、原子量、原子擴(kuò)散系數(shù)和活化能中的至少一種。17.權(quán)利要求11的方法，其中該刺激與電源、熱源、機(jī)械作用源、聲源、超聲源、微波源、化學(xué)源、RF源和電磁源中的一種或多種有關(guān)。18.權(quán)利要求11的方法，其中與刺激有關(guān)的能源項(xiàng)是體積源項(xiàng)、表面源項(xiàng)、或體積源和表面源項(xiàng)的組合。19.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括改變刺激的參數(shù)。20.權(quán)利要求19的方法，其中與該刺激有關(guān)的參數(shù)包括相對(duì)于反應(yīng)性多層箔的刺激位置、勢(shì)能、動(dòng)能、電勢(shì)、電流電壓、脈沖持續(xù)時(shí)間、接觸面、功率、波長(zhǎng)、點(diǎn)尺寸和脈沖能量中的一種或多種。21.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供電能源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于電能源的無電弧放電提供到反應(yīng)性多層箔而引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。22.權(quán)利要求21的方法，其中該電能源包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件和鐵電器件中的一種或多種。23.權(quán)利要求21的方法，其中該電能源具有小于或等于約10V的電勢(shì)。24.權(quán)利要求21的方法，其中該電能源具有小于或等于約5V的電勢(shì)。25.權(quán)利要求21的方法，其中該電能源具有小于或等于約1V的電勢(shì)。26.權(quán)利要求21的方法，其中該無電弧放電具有小于或等于約1毫秒的持續(xù)時(shí)間。27.權(quán)利要求21的方法，其中電導(dǎo)線操作地連接到電能源，并且放置與反應(yīng)性多層材料接觸，其中在電導(dǎo)線和反應(yīng)性多層箔之間的接觸面具有小于或等于約1毫米的直徑。28.權(quán)利要求21的方法，其中在直徑小于或等于約1毫米的接觸面內(nèi)對(duì)反應(yīng)性多層材料提供無電弧放電。29.權(quán)利要求21的方法，其中該無電弧放電具有小于或等于約40mJ的能量。30.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層材料來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變；其中來自于激光源的能量碰撞在具有直徑小于或等于約1毫米的反應(yīng)性多層箔的點(diǎn)上。31.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層材料來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變；其中激光源具有小于或等于約300W的功率輸出。32.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層材料來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變；其中所傳遞的能量小于或等于約40mJ。33.權(quán)利要求30的方法，其中在約300納米和約2微米之間的波長(zhǎng)下傳遞能量。34.權(quán)利要求31的方法，其中在約300納米和約2微米之間的波長(zhǎng)下傳遞能量。35.權(quán)利要求32的方法，其中在約300納米和約2微米之間的波長(zhǎng)下傳遞能量。36.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層材料來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變；其中該反應(yīng)性多層箔包括至少一層焊料或銅焊。37.權(quán)利要求36的方法，其中至少一層焊料或銅焊包括銦、鉛、錫、銀、鋅、金和銻中的一種或多種。38.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔；提供待通過反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變連接到另一個(gè)部件上的部件，該部件包括光路，該光路構(gòu)置以允許通過該光路將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔；并且通過該光路將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。39.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層材料來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變；其中來自于激光源的能量在傳遞到反應(yīng)性多層箔之前被改變方向。40.權(quán)利要求39的方法，進(jìn)一步包括提供光學(xué)系統(tǒng)并且通過該光學(xué)系統(tǒng)使能量改變方向。41.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供激光源、光纖電纜和反應(yīng)性多層箔；并且通過該光纖電纜將來自于激光源的能量傳遞到反應(yīng)性多層材料來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。42.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供激光源和反應(yīng)性多層箔，該反應(yīng)性多層箔部分涂有能量吸收材料；并且通過將來自于激光源的能量傳遞到能量吸收材料來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。43.權(quán)利要求42的方法，其中該反應(yīng)性多層箔部分涂有能量反射材料。44.權(quán)利要求43的方法，其中該能量反射材料的反射率比反應(yīng)性多層箔更高。45.權(quán)利要求42的方法，其中該能量吸收材料包括炭黑或者黑墨。46.權(quán)利要求42的方法，其中該能量吸收材料的吸收率比反應(yīng)性多層箔更高。47.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供微波源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于微波源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。48.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供反應(yīng)性多層箔和拋射物；并且用拋射物穿透反應(yīng)性多層箔，其中該穿透引發(fā)反應(yīng)性多層材料的化學(xué)轉(zhuǎn)變。49.權(quán)利要求48的方法，其中該拋射物是彈簧加載的。50.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供超聲源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于超聲源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。51.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供感應(yīng)加熱源和反應(yīng)性多層箔；并且通過將來自于感應(yīng)加熱源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。52.權(quán)利要求51的方法，其中該反應(yīng)性多層箔包括磁性元素。53.權(quán)利要求52的方法，其中該磁性元素是Ni。54.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供反應(yīng)性多層箔；并且通過機(jī)械破壞反應(yīng)性多層箔引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。55.權(quán)利要求54的方法，其中該反應(yīng)性多層箔包括凹槽部分，其中該凹槽部分構(gòu)置以有助于反應(yīng)性多層箔的機(jī)械破壞。56.權(quán)利要求55的方法，其中該反應(yīng)性多層箔構(gòu)置以在凹槽部分處機(jī)械破壞。57.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供反應(yīng)性多層箔；并且通過在反應(yīng)性多層箔上產(chǎn)生摩擦引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。58.權(quán)利要求57的方法，還包括提供具有研磨面的物體，其中產(chǎn)生摩擦包括放置該研磨面與反應(yīng)性多層箔接觸。59.權(quán)利要求58的方法，其中該產(chǎn)生摩擦包括旋轉(zhuǎn)該物體。60.權(quán)利要求57的方法，其中該產(chǎn)生摩擦包括滑動(dòng)該物體。61.權(quán)利要求58的方法，其中該物體包括旋轉(zhuǎn)刀頭。62.權(quán)利要求58的方法，其中該物體包括金剛石砂輪。63.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供電能源、反應(yīng)性多層箔和電導(dǎo)線；并且通過電導(dǎo)線將來自于電能源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。64.權(quán)利要求63的方法，還包括提供待通過反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變連接到另一個(gè)部件上的部件，其中該部件包括電導(dǎo)線。65.權(quán)利要求63的方法，其中該電能源包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件和鐵電裝置中的一種或多種。66.一種引發(fā)反應(yīng)性多層材料的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供反應(yīng)性多層材料和包括點(diǎn)火源的組件；并且通過觸發(fā)點(diǎn)火源引發(fā)反應(yīng)性多層材料的化學(xué)轉(zhuǎn)變。67.權(quán)利要求66的方法，其中觸發(fā)點(diǎn)火源包括遠(yuǎn)程觸發(fā)點(diǎn)火源。68.權(quán)利要求66的方法，其中該點(diǎn)火源包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件、鐵電器件、撞針、激光器、MEMS器件、熱燈絲、螺線管、門開關(guān)、研磨面、微泡、熔絲、反應(yīng)性多層片、化學(xué)品、SHS粉末和加熱氣體中的一種或多種。69.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供化學(xué)品和反應(yīng)性多層箔；并且通過使化學(xué)品發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)變引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。70.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供反應(yīng)性多層箔；并且將反應(yīng)性多層箔加熱到該箔的點(diǎn)火溫度。71.權(quán)利要求70的方法，還包括提供熱源；將反應(yīng)性多層箔放置在熱源中，其中加熱包括在熱源中加熱反應(yīng)性多層箔。72.權(quán)利要求71的方法，其中該熱源是爐或者回流爐。73.權(quán)利要求70的方法，其中加熱以大于或等于約200℃/分鐘的速度進(jìn)行。74.權(quán)利要求70的方法，其中加熱包括加熱該反應(yīng)性多層箔的一側(cè)。75.權(quán)利要求70的方法，其中反應(yīng)性多層箔布置在封套或組件中，其中加熱包括加熱該封套或組件的一側(cè)。76.權(quán)利要求70的方法，其中反應(yīng)性多層箔布置在兩個(gè)或多個(gè)部件之間，該兩個(gè)或多個(gè)部件構(gòu)置以通過反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變相連接，其中加熱包括加熱該兩個(gè)或多個(gè)部件中的一個(gè)。77.權(quán)利要求76的方法，其中加熱該兩個(gè)或多個(gè)部件中的一個(gè)包括對(duì)該兩個(gè)或多個(gè)部件中的一個(gè)通電流。78.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供反應(yīng)性多層箔和熔融材料；并且通過將來自于熔融材料的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。79.權(quán)利要求78的方法，還包括放置熔融材料與反應(yīng)性多層箔接觸。80.權(quán)利要求78的方法，其中該熔融材料是熔融的焊料或者熔融銅焊。81.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供反應(yīng)性多層箔和微火焰；并且通過將來自于微火焰的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。82.權(quán)利要求81的方法，還包括放置微火焰與反應(yīng)性多層箔接觸。83.權(quán)利要求81的方法，其中反應(yīng)性多層箔布置在至少兩個(gè)部件之間，其中反應(yīng)性多層箔的一部分延伸超過該至少兩個(gè)部件中的至少一個(gè)的邊緣，該方法還包括將微火焰對(duì)準(zhǔn)該部分反應(yīng)性多層箔。84.一種引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法，包括提供反應(yīng)性多層箔，該反應(yīng)性多層箔被封套包圍或者布置在組件內(nèi)部；提供能源；并且通過將來自于能源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來引發(fā)反應(yīng)性多層箔的化學(xué)轉(zhuǎn)變。85.權(quán)利要求84的方法，其中傳遞能量而不穿透封套或組件。86.權(quán)利要求84的方法，其中當(dāng)能源布置在封套或者組件之外時(shí)，將能量傳遞到反應(yīng)性多層箔。87.權(quán)利要求84的方法，其中傳遞能量而能源不與反應(yīng)性多層箔物理接觸。88.權(quán)利要求84的方法，其中該封套基本上是氣密的。89.權(quán)利要求84的方法，其中該能源包括微波源、超聲源和感應(yīng)加熱源中的一種或多種。全文摘要本發(fā)明的實(shí)施方案包括模擬反應(yīng)性多層箔的點(diǎn)火的方法。其它的實(shí)施方案包括通過將來自于能源的能量傳遞到反應(yīng)性多層箔來使反應(yīng)性多層箔點(diǎn)火的各種方法。文檔編號(hào)G03C3/00GK1886746SQ200480035330公開日2006年12月27日申請(qǐng)日期2004年10月8日優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日發(fā)明者戴維·范希爾登,埃蒂尼·貝斯諾伊恩,小斯蒂芬·J·斯佩,蒂莫西·魯?shù)?邁克爾·布朗,戴爾·德格,埃倫·海安,索馬桑達(dá)拉姆·瓦利亞潘,奧馬爾·M·尼奧,蒂莫西·P·韋斯申請(qǐng)人:活性納米技術(shù)股份有限公司,約翰斯霍普金斯大學(xué)