控制多層箔點火的方法

2023-10-24 05:17:17

專利名稱：：控制多層箔點火的方法
技術領域：
：本發明的實施方案包括一種模擬反應性多層箔點火的方法。其它實施方案包括各種通過將來自於能源的能量傳遞到反應性多層箔使反應性多層箔點火的方法。
背景技術：
：反應性多層箔是一般通過氣相沉積數百層納米規模的(nanoscale)層製造成的納米結構材料，這些層在具有大的、負的混合熱的元素如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(如化學轉變)。這些材料的各種實施和相關方法在以下文獻中公開，其全部內容引入本文供參考美國專利No.5,381,944、No.5,538,795、No.5,547,715和No.6,534,194；和於2001年5月1日提交的題目為「FreeStandingReactiveMultilayerFoils」的美國專利申請No.09/846,486(′486申請)；於2000年5月2日提交的題目為「FreeStandingReactiveMultilayerFoils」的美國臨時專利申請No.60/201,292(′292申請)；Besnoin等人於2002年11月1日刊登於JournalofAppliedPhysics，第92(9)卷，第5474-5481頁上的題目為「EffectofReactantandProductMeltingonSelf-PropagatingReactionsinMultilayerFoils」的論文(「Besnoin」)；Blobaum等人於2003年9月1日刊登於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」)；和於1997年2月出現在TheMinerals，Metals，andMaterialsSociety(TMS)ProceedingonNanostructures上的題目為「Self-PropagatingExothermicReactionsinNanoscaleMultilayerMaterials」的論文(「TMS」)。在反應性多層箔中的自蔓延反應(如化學轉變)是通過減少化學鍵能來推動的，其實例公開在Glocker中和在Gavens等人於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。其全部內容引入本文供參考。在施加適合的刺激(如該化學轉變的點火或引發)時，在交替層的組分之間局部的鍵交換產生大量沿著箔傳導並維持該反應的熱。反應性多層箔技術中的最新發展已經顯示可以小心地控制反應熱以及反應速度，並且還提供了用於製造納米結構多層箔的可選擇的方式。例如，已經證明反應的速度、熱量和/或溫度可以通過改變交替層的厚度來控制，如美國專利No.5,538,795；於1994年刊登於ScriptaMetallurgicaetMaterialia，第30(10)卷，1281-1286頁上的題目為「TheCombustionSynthesisofMultilayerNiAlSystems」的論文；Gavens；′486申請；和′292申請所述，其全部內容引入本文供參考。還已經證明可以通過調節箔的組成，或通過反應性多層製造之後的低溫退火來控制反應熱，如Gavens所示。用於製造納米結構的反應性多層的可選擇的方法包括(i)機械加工，這在美國專利No.6,534,194中詳細描述，和(ii)電化學沉積。上述這些技術進步(包括反應熱、速度和溫度的控制以及多層箔製造的可選擇的方法)已拓寬反應性多層箔的潛在應用範圍，包括(a)反應性多層連接(其實例在2003年5月13日提交的美國臨時專利申請No.60/469,841(841申請)和2004年5月12日提交的美國專利申請No.10/843,352(352申請)中公開，其全部內容引入本文供參考)，(b)密封(其實例在2003年4月9日提交的美國臨時專利申請No.60/461,196和2004年4月1日提交的美國專利申請No.10/814,243中公開，其全部內容引入本文供參考)，(c)結構能量學(energetics)，和(d)用於引發二次反應的反應性多層箔的用途，如熔絲和雷管。已經應用幾種不同的方式用於點燃納米多層箔中的自蔓延反應(如引發化學轉變)。在一些方法中，鋒利觸針的撞擊引發點火，並且在其它點火中，用來自於電源的火花引發(其實例在Ma等人於1990年刊登於AppliedPhysicsLetters，第57卷，第1262頁上的題目為「Self-propagatingExplosiveReactionsinAl/NiMultilayerThinFilms」的論文(「Ma」)；Reiss等人於1999年刊登於Mat.Sci.andEng.A.，第A261卷，第217-222頁上的題目為「Self-propagatingFormationReactionsinNb/SiMultilayers」的論文；vanHeerden等人於1997年秋刊登於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，其全部內容引入本文供參考)。或者，可以使用來自燈絲的熱量(其實例在Anselmi-Tambumi等人於1989年刊登於JournalofAppliedPhysics，第66卷，第5039頁上的題目為「ThePropagationofaSolid-StateCombustionWaveinNi-AlFoils」的論文；和Dyer等人於1994年刊登於ScriptaMetallurgicaetMaterialia，第30卷，第1281頁上的題目為「TheCombustionSynthesisofMultilayerNiAlSystems」的論文中公開，其全部內容引入本文供參考)，或雷射照射(其實例在Wickersham等人於1988年刊登於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」)，其全部內容引入本文供參考)來開始點火。為了了解點燃反應需要什麼功率或能量，Ma研究了使用Ni/Al多層箔和電刺激在多層箔周期內對反應過程的效應。在Ma中公開的結果認為具有較大周期的膜中的反應比具有較小周期的膜中的反應需要更大的點火功率。結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)尖端的撞擊來引發反應進行點火研究。根據Wickersham，對於給定周期的多層箔，較厚的膜在較低樣品溫度下點火。這兩個研究顯示點火取決於雙層厚度(如周期)、初始樣品溫度和總的箔厚。然而，有關反應性多層箔點火的現有技術具有局限性，部分原因是沒有清楚研究控制點火要求的多個基本因素，以及因此它們撞擊的程度是未知的，儘管例如在美國專利No.5,606,146中公開了一些材料。這些包括這種特徵，如層間的混雜(其實例在Gavens和Glocker中公開)、刺激的持續時間和點火源的能量或功率密度。對於點火源的關鍵性能缺乏知識，構成設計有效點火系統與設備的障礙。當必須引發反應時，在無法直接接近箔的情況下，出現另一局限性。這種情況涉及在反應性箔夾在兩層焊料或銅焊層(如鉛、錫、銀、鋅、金和/或銻)和兩個部件(其實例在美國專利No.5,381,944、′841申請和′352申請公開)之間進行粘合或連接的應用。在多數情況下(如將散熱器安裝到晶片或晶片包裝上或微電子部件粘合在一起)，點火的直接接近方法不實用，因為該箔是被部件「遮護」的。因此，在這些情況中，需要有效解決該問題的點火方法。為了克服以上局限性，本發明的方面引入一種使反應性多層箔點火的新的方法學。本發明的一些方面包括應用一種用於確定點火源的能量要求的多維計算編碼。該編碼可以基於能量和組成發展方程的多維過渡態；反應性多層箔點火的方法；和克服可接近性受限的方法。本發明的這些及其它方面在本文所述的各種示範性實施方案中詳細描述。
發明內容本發明的實施方案包括一種用於模擬反應性多層箔中的自蔓延反應的引發和性能的方法。該方法包括提供原子濃度發展方程，提供包括能源項的能量發展方程，該能源項與(i)反應性多層箔的熱擴散，(ii)反應性多層箔的混合熱，和(iii)配置以引發反應性多層箔的化學轉變的刺激有關，使原子濃度發展方程和能量發展方程離散化形成離散化的方程組，並且通過利用與反應性多層箔有關的參數對離散化方程組積分來確定反應性多層箔的原子濃度和能量場的性能。本發明另一個實施方案包括機器可讀的程序存儲設備，明白地體現該機器可執行指令的程序，以實施用於模擬反應性多層箔中的自蔓延反應的引發和性能的方法步驟。該方法包括提供原子濃度發展方程，提供包括能源項的能量發展方程，該能源項與(i)反應性多層箔的熱擴散，(ii)反應性多層箔的混合熱，和(iii)配置以引發反應性多層箔的化學轉變的刺激有關，使原子濃度發展方程和能量發展方程離散化形成離散化的方程組，並且通過利用與反應性多層箔有關的參數對離散化方程組積分來確定反應性多層箔的原子濃度和能量場的性能。在各種實施方案中，本發明可以包括以下方面中的一個或多個原子濃度發展方程可以是dCdt-(DC)=0]]>其中C是原子濃度並且D是反應性多層箔的原子擴散係數；能量發展方程可以是dHdt=(kT)+dQdt]]>其中H是焓，k是熱導率，t是時間，T是溫度，和Q是反應性多層箔的反應熱；能量發展方程可以是dHdt=(kT)+dQdt+q]]>其中H是焓，k是熱導率，t是時間，T是溫度，和Q是反應性多層箔的反應熱，其中q是與刺激有關能量產生速率；原子濃度發展方程和能量發展方程的離散化可基於有限差分法、有限元法、有限體積法、光譜元(spectral-element)法或配置(collocation)法；與反應性多層箔有關的參數可包括長度、寬度、厚度、密度、熱容量、熱導率、熔化熱、熔化溫度、反應熱量、原子量、原子擴散係數和活化能中的至少一種；該刺激可與電源、熱源、機械作用源、聲源、超聲源、微波源、化學源、RF源和電磁源中的一個或多個有關；與刺激有關的能源項可以是體積源項、表面源項、體積源和表面源項的組合；改變刺激的參數；和與該刺激有關的參數可包括刺激相對反應性多層箔的位置、勢能、動能、電勢、電流電壓、脈衝持續時間、接觸面、功率、波長、點尺寸和脈衝能量中的一個或多個。本發明進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供電能源和反應性多層箔，並且通過從電能源對反應性多層箔提供無電弧(arc-free)放電引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可以包括以下方面中的一個或多個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；電能源可具有小於或等於約10V的電勢；電能源可具有小於或等於約5V的電勢；電能源可具有小於或等於約1V的電勢；無電弧放電可具有小於或等於約1毫秒的持續時間，電導線可以有效地連接到電能源並且以放置與反應性多層材料接觸；電導線和反應性多層箔之間的接觸面可具有小於或等於約1毫米的直徑；可以在小於或等於約1毫米的接觸面處對反應性多層材料提供無電弧放電；並且無電弧放電可具有小於或等於約40mJ的能量。本發明還有另一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源和反應性多層箔，並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。來自於雷射源的能量碰撞在具有面小於或等於約1毫米的反應性多層箔的點上。本發明更進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源和反應性多層箔，並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。雷射源具有小於或等於約300W的功率輸出。本發明又一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源和反應性多層箔，並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。所傳遞的能量小於或等於約40mJ。本發明還有進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源和反應性多層箔，並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。能量以約300納米-約2微米的波長傳遞。本發明另一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源和反應性多層箔，並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。反應性多層箔包括至少一層焊料或銅焊。在各種實施方案中，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。本發明進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源和反應性多層箔，提供一種要通過反應性多層箔的化學轉變連接於另一個部件的部件，該部件包括配置以允許來自於雷射源的能量經過該光程傳遞到反應性多層箔的光程，並且通過將來自於雷射源的能量通過該光程傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。本發明還有另一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源和反應性多層箔，並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。來自於雷射源的能量在傳遞到反應性多層箔之前被改變方向。在各種實施方案中，本發明可包括提供光學系統並且通過該光學系統使能量改變方向。本發明更進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源、光纖電纜和反應性多層箔，並且通過將來自於雷射源的能量通過該光纖電纜傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。本發明又一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供雷射源和反應性多層箔，反應性多層箔部分塗有能量吸收材料，並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到能量吸收材料引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個反應性多層箔可以部分塗有能量反射材料；能量反射材料可具有比反應性多層箔更高的反射率；能量吸收材料可包括碳黑或黑墨；並且能量吸收材料可具有比反應性多層箔更高的吸收率。本發明還有進一步的實施方案可包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供微波源和反應性多層箔，並且通過將來自於微波源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。本發明另一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供反應性多層箔和拋射體(projectile)，並且用該拋射體穿入反應性多層箔。這種穿入引發反應性多層材料的化學轉變。在各種實施方案中，該拋射物可以是彈簧加載(spring-loaded)的。本發明進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供超聲源和反應性多層箔，並且通過將來自於超聲源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。本發明還有另一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供感應加熱源和反應性多層箔，並且通過將來自於感應加熱源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個反應性多層箔可包括磁性元素；磁性元素可以是Ni。本發明更進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供反應性多層箔，並且通過機械破壞反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個反應性多層箔可包括凹入部分；該凹入部分可構置以有助於反應性多層箔的機械破壞；並且反應性多層箔可構置以在凹入部分處機械破壞。本發明又一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供反應性多層箔，並且通過在反應性多層箔上產生摩擦引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個提供具有研磨麵的物體；產生摩擦可包括將研磨麵與反應性多層箔接觸；產生摩擦可包括旋轉該物體；產生摩擦可包括滑動該物體；該物體可包括旋轉刀頭(rotarytoolbit)；該物體可包括金剛石砂輪。本發明還有進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供電能源、反應性多層箔和電導線，並且通過將來自於電能源的能量通過該電導線傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個提供要通過反應性多層箔的化學轉變連接到另一個部件的部件；該部件可包括電導線；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。本發明另一個實施方案包括一種引發反應性多層材料的化學轉變的方法。該方法包括提供反應性多層材料和包括點火源的部件，並且通過觸發點火源引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個觸發點火源可包括遠程觸發點火源；點火源可包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件、鐵電器件、撞針、雷射器、MEMS器件、熱燈絲、螺線管、門開關(gatedswitch)、研磨麵、微泡、熔絲、反應性多層片、化學品、SHS粉末和加熱氣體中的一種或多種。本發明進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供化學品和反應性多層箔，並且通過使化學品發生化學轉變引發反應性多層箔的化學轉變。本發明還有另一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供反應性多層箔，並且將反應性多層箔加熱到箔的點火溫度。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個提供熱源；在熱源中放置反應性多層箔；加熱可包括在熱源中加熱反應性多層箔；熱源可以是熔爐、回流爐、熱撒布器(spreader)或散熱器；加熱可以以大於或等於約200℃/分的速度進行；加熱可包括加熱反應性多層箔的一側；反應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；反應性多層箔可以布置在兩個或多個構置以要通過反應性多層箔的化學轉變來連接的部件中；加熱可包括加熱該兩個或多個部件中的一個；並且加熱該兩個或多個部件中的一個可包括對兩個或多個部件中的一個通電流。本發明更進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供反應性多層箔和熔融材料，並且通過將來自於熔融材料的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個放置熔融材料與反應性多層箔接觸；並且該熔融材料可為熔融的焊料或熔融的銅焊。本發明又一個實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供反應性多層箔和微火焰(microflame)；並且通過將來自於微火焰的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個放置微火焰與反應性多層箔接觸；反應性多層箔可布置在至少兩個部件之間；一部分反應性多層箔可延伸越過至少兩個部件中的至少一個的邊緣；和將微火焰對準該部分反應性多層箔。本發明還有進一步的實施方案包括一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法。該方法包括提供反應性多層箔，反應性多層箔被外殼包圍或布置在組件中，提供能源，並且通過將來自於能源的能量傳遞到反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。在各種實施方案中，本發明可包括以下方面中的一個或多個能量可以不穿透外殼或組件進行傳遞；當能源布置在外殼或組件外部時，能量可以傳遞到反應性多層箔；可無需放置能源與反應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、超聲源和感應加熱源中的一種或多種。本發明的額外的目的和優點將在隨後的描述中部分闡明，並且從該描述變得顯而易見，或者通過本發明的實踐可以獲悉。本發明的目的和優點將通過尤其是所附權利要求中指出的要素和其組合實現並獲得。應該理解以上概述和以下的詳細說明僅僅是示範性的和說明性的，並且不是對本發明限制，如所要求的那樣。併入本說明書並組成本說明書的一部分的本發明的幾個實施方案，並且與說明書一起用以解釋本發明的原理。圖1(a)描述根據本發明的一個實施方案的示範性的預測點火閾值(threshold)；圖1(b)描述根據本發明另一個實施方案的示範性的預測點火閾值；圖2(a)描述根據本發明進一步的實施方案的示範性的預測點火閾值；圖2(b)描述根據本發明又一個實施方案的示範性的預測點火閾值；圖3(a)描述根據本發明還進一步的實施方案的示範性的預測點火閾值；圖3(b)描述根據本發明還有另一個實施方案的示範性的預測點火閾值；圖4描述根據本發明更進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖5描述與圖4的結構有關的功率密度分布；圖6描述根據本發明另一個實施方案的示範性的預測點火閾值；圖7描述根據本發明進一步的實施方案的示範性的預測點火閾值；圖8描述根據本發明又一個實施方案的示範性的預測點火閾值；圖9描述根據本發明還有進一步的實施方案的示範性的預測點火閾值和實驗測量值；圖10描述根據本發明還有另一個實施方案的示範性的預測點火閾值和實驗測量值；圖11描述根據本發明更進一步的實施方案的示範性的預測點火閾值；圖12描述根據本發明另一個實施方案的示範性的預測點火閾值；圖13描述根據本發明進一步的實施方案的示範性的點火閾值測量值；圖14(a)描述根據本發明又一個實施方案的點火結構的示意圖；圖14(b)描述配置成圖14(a)的點火的示意圖；圖15(a)描述根據本發明還有進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖15(b)描述配置成圖14(a)的點火的示意圖；圖16描述根據本發明還有另一個實施方案的示範性的點火閾值測量值；圖17描述根據本發明更進一步的實施方案的示範性的點火閾值測量值；圖18描述根據本發明還有另一個實施方案的示範性的點火閾值測量值；圖19描述根據本發明進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖20描述根據本發明還有另一個實施方案的點火結構的示意圖；圖21描述根據本發明更進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖22描述根據本發明又一個實施方案的點火結構的示意圖；圖23描述根據本發明還有進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖24描述根據本發明還有另一個實施方案的點火結構的示意圖；圖25描述根據本發明更進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖26描述根據本發明還有另一個實施方案的點火結構的示意圖；圖27描述根據本發明更進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖28描述根據本發明又一個實施方案的點火結構的示意圖；圖29描述根據本發明還有進一步的實施方案的示範性的點火閾值測量值；圖30描述根據本發明還有另一個實施方案的示範性的點火閾值測量值；圖31描述根據本發明更進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖32描述根據本發明又一個實施方案的點火結構的示意圖；圖33描述根據本發明還有進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖34描述根據本發明還有另一個實施方案的點火結構的示意圖；圖35(a)描述根據本發明更進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖35(b)描述圖35(a)的點火結構的示意圖；圖36(a)描述根據本發明另一個實施方案的點火結構的示意圖；圖36(b)描述根據本發明進一步的實施方案的點火結構的透視圖；圖36(c)描述根據本發明還有另一個實施方案的點火結構的透視圖；和圖37描述根據本發明更進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖38(a)描述根據本發明又一個實施方案的點火結構的示意圖；圖38(b)描述根據本發明還有進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖38(c)描述根據本發明又一個實施方案的點火結構的示意圖；圖39(a)描述根據本發明進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖39(b)描述根據本發明又一個實施方案的點火結構的示意圖；圖40描述根據本發明更進一步的實施方案的點火結構的示意圖；圖41描述根據本發明又一個實施方案的點火結構的示意圖；具體實施方式現在詳細介紹本發明在附圖和說明書中陳述的示範性實施方案。只要可能，在全部附圖中，將使用相同的附圖標記表示相同或相似部分。在本發明的一個實施方案中，能源(例如點火源)的能量和功率要求可以經過對反應性多層材料(箔)系統應用自蔓延反應(例如化學轉變)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易模型來描述自蔓延反應。可對於納米結構的具有反應物比例為1∶1的Ni/Al箔說明該模型的實施。對於這些箔，原子混合可以使用與時間有關的、守恆標量(原子濃度)場C來描述，如此確定，對於純Al，C＝1，對於純Ni，C＝-1，並且對於純NiAl，C＝0。C的變化取決於dCdt-(DC)=0]]>可以假設原子擴散係數，D，與組成無關並且遵循對溫度的Arrhenius關係，根據D=D0exp(-ERT)]]>其中D0是Arrhenius前指數(pre-exponent)，E是活化能，且R是通用氣體常數。在以下實施方案中使用的數值E＝137kJ/mol和D0＝2.18×10-6m2/s，可以對實驗數據進行最佳擬合得到，如下所示，例如在Mann等人於1997年刊登於JournalofAppliedPhysics，第82卷，第1178-1188頁上的題目為「PredictingtheCharacteristicsofSelf-PropagatingExothermicReactionsinMultilayerFoils」的論文中，其全部內容引入本文供參考。在使用本文所陳述的任何或所有公式進行計算中，可利用以下事實各層是幾何扁平的，並且通過限制領域到具有代表性的Al層的一半利用層周期排列的對稱性，如下所示，例如在′841申請和′352申請中。濃度場的發展可以結合截面平均(section-averaged)的能量方程dHdt=(dT)+dQdt]]>其中H是截面平均焓，kkAl+kNi1+]]>為平均熱導率，kAl和kNi分別是Al和Ni熱導率，AlNiMNiMAl]]>ρAl和ρNi是Al和Ni的密度，而MAl和MNi表示相應的原子量。實驗數據(例如在1963年由Hultgren等人編輯並且由紐約市的Wiley出版的題目為「SelectedValuesofThermodynamicPropertiesofMetalsandAlloys」的書的第426頁上所示，其全部內容引入本文供參考)表示反應熱Q隨組成C的變化可以精密地近似為下式Q(C)＝ΔHfC2其中ΔHf是反應熱。因此，平均反應源項可以表示為Qt=-cpTft(1d0dC2dy)]]>其中2d是箔的單層厚度，y是與該箔的層正交的方向cpAlcpAl+NicpAl1+]]>cpAl和cpNi分別表示Al和Ni的熱容。對於Ni和Al之間的1∶1反應，TfHf/cp=1660K]]>(例如在美國專利No.5,538,795、′841申請和′352申請中所示)。注意當忽略熔化時，ΔTf表示絕熱火焰溫度ΔTf0和環境溫度T0之間的差。熔化效應的引入可導致H和T之間的複雜關係，包括反應物和產物的熔化熱(例如在′841申請和′352申請中所示)。該關係可以表示為其中TmAl=933K,]]>TmNi=1728K]]>和TmNiAl=1912K]]>分別表示Al、Ni和NiAl的熔化溫度，hfAl、hfNi和hfNAli是相應的熔化熱(每單位摩爾)，1d0dCdy]]>β≡α/(1+γ)表示在給定截面處的純(沒有混合的)Al的分數，HfAlAlhfAl/MAl,]]>HfNiNihfNi/MNi,]]>HfNiAlNihfNiAl/MNiAl,]]>ρ≡(ρAl+γρNi)/(1+γ)，H1=cp(TmAl-T0),]]>H2=H1+HfAl,]]>H3=H2+cp(TmNi-TmAl),]]>H4=H3+rHfNi,]]>H5=H5+cp(TmNiAl-TmNi)]]>和H6=H5+(1-)HfNiAl.]]>注意「焓」水平H2，…，H6取決於局部的組成，並且因此在計算過程中是可變的。例如，在極限情況α＝0時，產物不存在，並且溫度僅僅受反應物熔化的影響。相反，對於α＝1，混合完全，並且溫度僅僅取決於產物的熔化熱。在本發明的另一個實施方案中，該物理模型可以其二維(「2D」)、軸對稱或三維(「3D」)的形式實現。2D和軸對稱變量可以外推到3D形式。在2D公式中，可以如此使用坐標系(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。在軸對稱公式中，可以在圓柱(r，y)坐標系中解方程，r和y分別與前表面(thesurfaceofthefront)和該箔的層正交。軸對稱和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散項·(kT)和·(DC)的表達。在2D情況下，可以表示為(kT)=x(kTx)+y(kTy)]]>和(DC)=x(DTx)+y(DCy)]]>而在軸對稱情況下，可具有(kT)=1rr(krTr)+y(kTy)]]>和(DC)=1rr(DrTr)+y(kCy)]]>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，並且離開點火平面。另一方面，在軸對稱情況下中，前面可以徑向向外蔓延(例如遠離點火源)。因此，兩個模型可以分析不同的點火方式。例如，軸對稱情況模型的點火可以通過局部電火花誘發，這可以在實驗上觀察到以產生圓柱形擴展的前面。而2D情況下可以與通過沿著箔的整個寬度剪切箔或通過沿著其側面利用熱燈絲加熱箔誘發點火的分析有關。在本發明的一個實施方案中，可以用FORTRAN編碼實現以上概述的模型。這些模型可以在各種計算機平臺如Windows、Unix或Linux系統上有效地實現，包括個人電腦、膝上型電腦、工作站或主機。對於本領域普通技術人員而言，應當明白如何在任何具有內存和處理器的計算平臺上利用低級或高級的計算語言實現它。這些模型也可以作為可執行的電腦程式存儲在任何計算機可讀介質如硬碟、軟盤和/或光碟上。在本發明的另一個實施方案中，點火要求可以通過利用高度為H0並且其寬度為Ws的熱脈衝初始化計算來確定。在2D變量中，脈衝可以位於箔的一端，而在軸對稱情況下它可位於箔的中心線。脈衝區域以外，箔可最初在環境溫度T0下，在以下示範性的說明中，T0＝298K。然後計算可以在足夠長的時間周期內進行，以便觀察該前面的形成及其蔓延，如果完全可能的話。點火要求可以通過如下確定系統地改變H0和Ws，並利用模擬結果確定區域的邊界條件，區域的邊界條件將產生自蔓延前面的初始條件與那些不發生點火的條件分開。在本發明的一個實施方案中，在本文中闡明的方法學可以用來確定對於具有雙層厚度4d＝40nm(即d＝10nm)並且預混合寬度4w＝2nm(即w＝0.5nm)的Ni-Al箔的軸對稱源(例如圓柱擴展的前面)的臨界點火要求。如圖1a所示，可以對於溫度(「Ts」)和能量火花(spark)寬度(「Ws」)的不同組合進行重複計算，並且結果可以用來確定對於每一種單獨的組合是否發生點火。圖1a的散點圖和圖1b的曲線均使用圓描述導致自維持反應的Ts和Ws的組合，並且使用叉表示反應半途終止或熄滅的Ts和Ws的組合。如圖1b所示，對於給定的箔所獲得的結果可以通過繪製導致自維持反應的組合的下限和發生熄滅的組合的上限來總結。對於本文中陳述的這個和其它實施方案，點火曲線位於兩個極限之間。在本發明的另一個實施方案中，對於具有不同的雙層周期(4d)和預混合寬度(4w)的箔，可以獲得由本文中說明的分析產生的點火(或穩定性)邊界。對於具有各種雙層周期d和預混合寬度w的2D前面(即平面的前面)的結果如圖2a和2b所示，和對於具有各種雙層周期d和預混合寬度w的軸對稱前面(即圓柱形前面)預測繪製於圖3a和3b中。在圖2a-3b中，對於每一形狀顯示兩條曲線。對於每一對曲線，在這些圖中每一個圖中的上曲線表示發生自維持反應的Ts和Ws的最低的組合，而下曲線表示反應熄滅或半途終止的Ts和Ws的最高的組合。對於本文中陳述的這個和其它實施方案，對於每一組相應的雙層周期d和預混寬度w的點火(例如化學轉變的引發)閾值位於相應於它們各自形狀的兩條曲線之間。圖1a-3b的結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。然後到達平穩段，其中臨界火花寬度(Ws)變得與火花溫度無關。穩定性結果也顯示點火是否沿著平面或從圓柱形管道引發強烈地影響臨界條件。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和預混寬度4w具有微弱的相關性，並且在大約Ws＝3-4μm處達到穩定，如圖2a-2b所示。對於圓柱形前面，另一方面，當d和w變化時，臨界火花寬度Ws可有較大的變化，介於約28μm和約70μm之間。然而對於兩種蔓延方式，結果通常顯示在高的Ts下平穩段的高度不能隨著w劇烈變化，但是它可隨著d增加而增加。對於那些本領域普通技術人員而言，應當明白如何將該結果推廣到其它蔓延方式中，和如何利用臨界點火數據設計各種點火源的功率和能量要求。在本發明的另一個實施方案中，以上指出的多層點火模型可以擴展到表徵通過能源的點火，這可為局部化和/或與時間有關的。為此，最初如下引入的截面平均能量方程dHdt=(kT)+dQdt]]>可以根據下式概括dHdt=(kT)+dQdt+q]]>其中q是與能源有關能量產生速率。在本發明的實施方案中，所概括的點火模型可以用於表徵利用能源(如電流源)的點火(如化學轉變的引發)。在這種情況中，能源項q相當於由電流通過誘發的電阻加熱，並且因此可以表示為q＝σФ·Ф其中σ是電導率並且Ф是電勢。電勢的分布可以通過具有相應於電流源的邊界條件的守恆方程2Ф＝0的解來確定。在本發明的另一個實施方案中，以上指出的電阻加熱點火模型可以應用於圖4示意性所示的結構。圖4表示反應性多層箔40的放大視圖，其在箔40的一側或多側可包括一層或多層塗層41、42。箔40布置在兩個電觸點43、44(例如電極)之間。電觸點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43、44也均可以與箔40(和/或塗層41、42中的一層)具有在約15μm和75μm之間的接觸45、46半徑。可以通過在接觸區45、46處利用恆定電位流量(flux)來模擬電流，而在剩餘的邊界處使用零電位流量。能源(如電源)也可以脈衝持續時間為特徵，在脈衝持續時間以外電阻源項Ф可以恆等於零。圖5描述對於在圖4中結構的功率密度分布(W/m3)，其中對未塗覆的具有厚度為約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於箔的縱軸的方向上的距離，而r(m)表示以米為單位的平行於該箔的縱軸的方向上的距離。圖5展示出對於圖4的結構，功率密度可以是不均勻的，並且在電極表面附近可以有峰值。因此，電阻加熱項在可以引發(例如點火)反應(例如化學轉變)的區域出現峰值。在本發明的另一個實施方案中，該模型可以應用於分析使55μm厚的Ni/Al多層箔點火所需要的臨界電流。例如，圖展示出對於未塗覆的多層箔，以及在兩側上都塗覆有相同的Incusil層或鋁層獲得的預測性結果。Ni/Al多層的總厚度和混雜區域的厚度分別為約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，而脈衝持續時間為約20μs。圖6所示的預測包括那些未塗覆的箔(菱形)、塗有約1微米厚的Incusil層的箔(正方形)，塗有約3微米厚的Incusil層的箔(三角形)和塗有約3微米厚的鋁層的箔(叉形)。與那些熱引發的預測一致，結果顯示臨界電流隨著雙層厚度增加而增加。結果也顯示點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，其中塗層厚度的效果被進一步研究。在一些情況中，如圖7所示，將約1微米的Incusil層置於箔上，並且將該箔的厚度改變為約20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層置於具有厚度為約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，而來自於(一個或多個)電極的能量脈衝的持續時間(例如脈衝持續時間)為約20μs。對於Incusil和鋁塗層所獲得的結果的比較顯示後者的點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率。為了支持這種推斷，可以對塗層電導率的不同值，確定點火(如化學轉變的引發)所需要的臨界電流。結果，其實例如圖8所示(其中用約1微米厚的銅焊層在兩側覆蓋約55微米厚的Al/Ni箔；Ni/Al總厚度、混雜區域厚度(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，且脈衝持續時間為約20μs)，可以顯示點火需要的臨界電流隨著塗層電導率增加而增加。在圖8中填充的正方形表示可以發生自維持反應時的最低水平，而空的正方形表示反應半途終止或熄滅處的最高水平，點火曲線位於兩者之間。結合圖6-8的結果，可以顯示可以通過控制塗層的厚度和/或材料性能來控制點火要求。在本發明的另一個實施方案中，該模型可以應用於分析電層間電阻(electricalinterfaceresistance)對點火(如化學轉變的引發)所需要臨界電流的影響。例如，在如圖9所示的模型的應用中，所使用的參數為置於箔上的約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，和脈衝持續時間為約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生自維持反應時的最低水平，而空的形狀表示反應半途終止或熄滅處的最高水平，點火曲線置於在兩者之間。圖9所示的對於約55μm厚的Ni/Al箔的結果顯示對於這種反應性多層箔，小於約10-15Ωm2的層間電阻對點火所需要的電流(例如臨界電流)的影響最小。另一方面對於較大的值，臨界電流隨著層間電阻急劇上升。因此，該預測說明控制電點火性能的另一種方式。在本發明的另一個實施方案中，將該模型應用於分析電極接觸面對點火所需要臨界電流的影響。例如在如圖10所示的模型的應用中，所使用的參數為置於箔上的約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，且脈衝持續時間為約20μs。在圖10中填充的形狀表示可以發生自維持反應處的最低水平，而空的形狀表示反應半途終止或熄滅處的最高水平，點火曲線位於兩者之間。圖10所示的對於約55μm的Ni/Al反應性多層箔的結果顯示隨著接觸面增加，使箔點火所需要的電流也增加。因此，電點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。在本發明的另一個實施方案中，在圖9和10中的模型預測可與相同結構的實驗測量進行比較。在實驗中可使用約20μm的公稱接觸半徑。計算和實驗結果的比較顯示相當一致，並且顯示計算得出臨界電流的保守預測。測量與預測之間的偏差可以追溯到電極表面的缺陷，這導致較小的有效接觸半徑。注意在實驗中，驅動臨界電流所施加的電壓小於約2V。當安裝對高壓敏感的微電子部件時這是有用的優點。在本發明的另一個實施方案中，該模型應用於分析箔的厚度對點火(如化學轉變的引發)所需要的臨界電流的影響。對於具有總的、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，且脈衝持續時間為約20μs，結果在圖11所示。對於未塗覆的箔(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)，顯示預測值。填充的形狀表示可以發生自維持反應處的最低水平，而空的形狀表示反應半途終止或熄滅處的最高水平，點火曲線位於兩者之間。對於這種結構和點火方式，結果顯示對於多層箔厚度大於約50μm，臨界電流與箔的厚度具有微弱的相關性。另一方面，對於較薄的多層箔，臨界電流隨著箔的厚度下降而升高。在本發明的另一個實施方案中，臨界的點火刺激對反應性多層的雙層周期(例如厚度)的相關性可以通過實驗檢驗。本文中使用兩種點火方法即焦耳加熱(參見圖23)和機械的撞擊來提供結果。圖12顯示那些對於塗覆和未塗覆的Ni/Al多層箔，基於雙層周期，點火閾值可具有相關性。對於這個實驗，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。以脈衝持續時間為約20μs施加電流。對於未塗覆的箔(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)，顯示結果。與模型預測一致，圖12所示的實驗測量顯示點火所需要的臨界電流隨著雙層周期增加，塗覆的箔的臨界電流大於未塗覆的箔，並且它隨著塗層厚度增加而增加。圖13顯示通過將碳化鎢(WC)球機械撞擊Ni/Al多層箔誘發的點火所獲得的結果。化學轉變(例如反應)的引發所需要的臨界機械能對雙層周期繪圖。圖13顯示兩組實驗的結果在一組中，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。與較早的計算和實驗預測一致，圖13的結果顯示點火所需要的臨界機械能隨著雙層周期增加。結果也該顯示固定到BMG基材上的多層箔的臨界能量(圓)大於那些固定到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於兩種基材材料之間不同的能量吸收特性，以及熱導率差異。對於較小的雙層，相對差可以達到100％，但是隨著雙層增加，相對差實質上較小。因此結果顯示可以通過分析限制在具有較高熱導率的較軟表面之間的較厚的雙層和多層箔來保守地估計臨界能量要求。注意在許多反應性多層箔的應用(包括軟焊、銅焊、焊接以及其它反應性多層箔作為點火劑的用途)中，儘可能小的選擇能源(例如電流源)可為有利的。對於火花-點火和通過焦耳加熱誘發的點火，可以具有降低成本、使空間要求最小、和/或限制對相鄰部件的潛在損害的優點。為了確定解決以上要求的條件範圍，利用以上指出的模型進行參數研究，利用火花進行點火測試，並且進行焦耳-加熱實驗。這些研究顯示對於大多數多層系統，約40mJ或更小的脈衝(例如電脈衝)可足以滿足大多數多層箔的點火(例如引發化學轉變)。另外，該研究也顯示臨界點火能量可以利用約10V或更小的電勢進行輸送。注意在反應性連接微電子部件的情況中，可期望進一步將電勢限制到約5V或約1V，以便消除對這些敏感部件的潛在損害。關於脈衝持續時間，模型計算顯示那些脈衝持續時間優選小於穿過多層箔的熱擴散時間，以免來自點火區域的熱的明顯消散。一般地，反應性多層箔是由具有熱擴散係數為約10-5m2/s數量級的金屬體系製造的，並且在大多數應用中，可以使用厚度在約100微米數量級的多層箔。因此，根據厚度的平方除以熱擴散係數估算得到的擴散時間，為約1毫秒的數量級。因此，電刺激的持續時間(例如脈衝持續時間)優選小於該數值。在該條件範圍內，對於焦耳加熱，可以限制接觸面，使當量直徑為約1毫米或更小。該實施方案可以立即應用於各種各樣的多層點火應用。在本發明的另一個實施方案中，雷射可用來使塗有對雷射具有高吸收的材料的反應性多層箔點火(例如引發化學轉變)。當紅外線或可見光的窄的相干強烈雷射束迅速加熱箔的表面導致點燃時，可以發生點火。實例包括以In焊料薄層塗覆Ni/Al反應性箔。由於In比箔組分更加吸收，可以實現對雷射源更低的能量需求。可選擇的結構如圖14(a)和14(b)所示，其中箔140可以部分塗有高吸收材料141如炭黑。另一種變化方案如圖15(a)和15(b)所示，其中箔150除了塗有高度吸收的材料152的小區域之外可以塗有高反射的材料151，例如銀或具有比鎳或鋁更大的反射性的其它材料。後者結構的優點是它提供點火位置的較大控制。在本發明的另一個實施方案中，在實驗上測試反應性多層箔的雷射點火。圖16顯示對於塗覆和未塗覆的Ni/Al多層箔基於能量密度和脈衝持續時間變化的點火閾值。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。填充形狀表示發生自維持反應處的組合，而空的形狀表示反應熄滅或半途終止處的組合。所使用的雷射是100W的、連續的、1085nm波長的雷射，然而，在各種實施方案中該雷射可以是任何雷射和/或具有現有技術中任何合適配置。與較早的發現一致，結果顯示銅焊塗層的存在通常抑制點火，使得需要的能量密度和/或脈衝持續時間可比未塗覆的多層更高。在圖17中也明顯具有這種趨勢，圖17顯示點火要求隨著銅焊層的厚度的變化。點火所使用的雷射是在約8ns的單個脈衝或多個脈衝(例如兩者都被包含在項(term)脈衝持續時間中，如本申請中陳述的那樣)下Q-轉換(脈衝)、NdYAG、1065納米波長的雷射。填充形狀表示發生自維持反應處的組合，而空的形狀表示反應熄滅或半途終止處的組合。然而，如前所說，如果相對於雷射發射具有高的吸收率的薄塗層存在於靶點時可以降低點火要求。例如，如圖18所示，塗有黑墨的反應性多層箔(三角形)對於點火所需要的能量密度與相同的無黑墨塗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生自維持反應處的能量密度和脈衝時間的組合，而空的正方形表示反應熄滅或半途終止處的組合。在本發明的另一個實施方案中，已經測試各種雷射源，包括連續的、脈衝的和/或轉換的(switched)雷射。這些測試尤其是集中在確定適合於連接和點火應用的脈衝條件的範圍。這些測試的結果顯示可以用寬範圍的波長。然而，優選選擇波長在紫外線範圍(約300納米)以上，以免箔或箔塗層的潛在燒蝕，該潛在燒蝕可在較小波長下發生。在約300納米到約2微米範圍內的波長是符合要求的，並且可以確保被未塗覆的多層箔或多層塗層良好的吸收。關於電點火的討論，雷射脈衝持續時間應該小於穿過箔的擴散時間數值範圍，該擴散時間在大多數應用中為約1毫秒。實驗測量的結果顯示這些要求可以使用具有功率輸出為約300W或更小、點尺寸小於約1毫米並且能級為40mJ或更小的雷射源來實現。在本發明的另一個實施方案中，可以使用微波源使反應性多層箔點火。微波可以使電荷在反應性箔的一部分(例如箔的鋒利、尖銳的邊緣和/或尖端)上積累，導致該箔的放電和點火。在這種點火方式中，反應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矽玻璃的結構中。這種點火方式的優點是不需要直接接近反應性箔。在本發明的另一個實施方案中，可以使用超聲源使反應性多層箔點火。示意性的幾何形狀是夾在兩個部件之間的箔。超聲源可以施加到夾層結構的一個部件上，該部件然後相對該夾層結構的靜止的第二部件振動。然後，生成的摩擦熱可以導致箔點火。與微波點火相似，這種方法也具有優點不需要直接接近反應性箔。因此，在點火的時候，後者可以嵌入結構內或通過其它部件將其與源屏蔽隔開。在本發明的另一個實施方案中，可以通過穿透拋射物使反應性多層箔點火。箔可以嵌入金屬、陶瓷或聚合物夾層狀結構中。當拋射物衝擊時，可以對箔提供爆發的機械能和/或熱能，導致點火。這種點火方式的優點是反應性箔可以嵌入通過穿透拋射物刺穿的結構內。因此，在這個實施方案中，在點火之前也不必直接接近箔。在本發明的另一個實施方案中，如圖19所示，可以利用感應加熱使反應性多層箔190點火。在這種方法中，非常強烈的迅速交變的磁場(例如來自於感應線圈191)可以在放置在該場中的導電性反應性箔190中誘發渦流。這種點火方式也具有優點為了引發反應，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的反應性多層箔。對於這種多層箔，通過磁滯和/或渦流損耗進一步增強感應加熱的效果，並且結果，可以降低點火源的臨界功率要求。在本發明的另一個實施方案中，使用本文中陳述的模型利用感應加熱引發反應性Ni/Al多層可以在實驗上檢驗。在實驗中使用的感應單元191可包括在約1kW下具有嵌入的散熱器、在約150kHz到約400kHz的頻率範圍下工作的RF電源。感應單元可以根據所使用的加熱線圈自動變化。使用螺旋線圈191(例如直徑為約1英寸高為約1英寸)並且空載電流為約140A，例如，當Ni/Al多層箔190與垂直地相反，水平地保持在線圈191以上時，可以使Ni/Al多層箔190迅速地點火。在這些測試中使用的多層箔為約60微米厚，並且具有約50納米的雙層。放置在兩個矽片383之間的多層箔380也容易點火。只有當箔380的角384延伸超出鈦時，例如如圖38(b)所示時，才使放置在矽片383和鈦塊382之間的Ni/Al多層380點火。如果矽383在線圈381和箔380之間，如圖38(a)所示，則一般可以點火。另一方面，線圈381和箔380之間的金屬382，例如，如圖38(c)所示，遮護箔380，並且不發生點火。對本領域普通技術人員而言，應當明白如何總結該發現以選擇合適的結構並且考慮可能的遮護效果。在本發明的另一個實施方案中，可以使用機械破壞使反應性箔點火。機械破壞導致所儲存和施加的能量的釋放。當所釋放的能量大於點火所需要的能量時，在多層箔內引發自蔓延反應。在圖20中提供了一個實例，其說明了對反應性多層連接應用這種點火方式。在圖20所示的實例中，可以通過改變箔200相對於焊料/銅焊部件201和/或連接部件202的突出長度203來調整點火要求。另一個控制點火的方式包括將槽211、221(例如凹槽部分)設計到反應性箔內以集中能量。如圖21和22中所說明的那樣，施加彎曲力F(例如對箔210的每個截面212施加F/2)可以導致箔210、220內(例如分別在槽211、221處)的裂紋擴展，並且因此引發反應。在各種實施方案中，對每個截面212施加的力F可以根據相對於箔210的截面212的幾何形狀(例如槽211、221相對於寬度W的位置W1和槽211、221相對於深度d的位置d1)變化。力F可以以點、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/或槽的特徵來控制點火的可能性。例如圖21描述布置在支持棒213上的部分212，具有布置在相對的部分212和支持棒213之間的槽211。可以對與槽211相對的箔210側面214施加力F。在另一個實例中，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的一側上具有施加到箔220的端部225的彎曲力F。在本發明的另一個實施方案中，可以通過電流-感應焦耳加熱使反應性箔點火。這種方法不同於通過電火花放電感應電流的方法。如圖23和24中說明的那樣，在該實施方案中，反應性箔230、240可以與電流流動通過其中的電導線231、241接觸。在圖23中，導線231基本上放置在箔230的相對側，而在圖24中導線241放置在箔240的相對端。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域的尺寸的優點，由此促進本文中探討的設計方法學的應用。在本發明的另一個實施方案中，可以使用機械摩擦使反應性箔點火(例如可以引發化學轉變)。利用與粗糙的物體摩擦產生箔的局部急劇加熱，因此觸發反應。這種粗糙物體的實例包括研磨旋轉刀具頭、或金剛石砂輪。多種裝置可以實現使用粗糙物體觸發反應。例如，圖25和26說明使粗糙物體251、261旋轉，並且將粗糙物體251、261分別與箔250、260的側面252和上表面262接觸。在其它實例中，圖27和28公開相對於箔270、280的一個或多個表面放置一個或多個糙物體271、281，然後沿著相對箔270的一個方向或相反方向(如圖27所示)移動一個或多個糙物體271。或者，如圖28所示，一個或多個糙物體281可以相對箔280振動產生摩擦加熱。一個或多個糙物體271、281的振動和/或移動可以是基本上同步的或不同步的。這些方法可以具有優點移動的粗糙表面可以嵌入到結構中，如以下進一步討論的那樣。在本發明的另一個實施方案中，可以通過微火焰觸發使反應性多層箔點火。微火焰在焊接操作中廣泛使用，並且它們的有效性在反應性的焊接或銅焊應用中具有額外的優點。微火焰395用作反應性多層箔390的點火劑的實用性在實驗上已經使用兩種不同的裝置進行了測試。在第一種情況中，例如，如圖39(a)所示，可以將多層箔390放置在兩個具有相同尺寸的銅塊391、392之間，並且箔390的一部分395可以自由伸出到組件393的側面以外；這種布置稱為突出結構。在第二種情況中，例如，如圖39(b)所示，可以將多層箔390放置在兩個不同尺寸的銅塊391、394之間，並且多層箔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構。在突出和部分突出結構中，可以使用具有雙層厚度為約50納米的Ni/Al箔。圖29和30展示了對於這兩種結構的氫微火焰點火的結果。在圖29和30中，對於火炬尖端尺寸21、24和27在AWG規模上提供了結果。如這些圖所示，氫微火焰在使反應性多層箔點火上是十分有效的(填充的菱形)，而僅在該箔的僅一小部分突出的少數情況中，該反應半途終止和/或熄滅(未填充的菱形)。結果也顯示小的局部突出的存在可以有助於點火，特別是當箔保持與具有大的熱導率的材料接觸時。在本發明的另一個實施方案中，反應性多層箔的點火可以通過快速加熱其中布置有多層箔的整個組件來觸發。實例包括反應性連接結構，其中組件例如在回流爐或爐中被迅速加熱，以便達到箔的自燃溫度。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)或通過組件的真實加熱來確定。例如，對於Ni/Al多層，DSC測量顯示如果箔以約200℃每分鐘或更快的速度受熱，當其溫度達到約240℃時，則可以引發點火。這些發現被隨後使用加熱板的研究進一步充實，這顯示當反應性Ni/Al多層箔落入具有溫度為約210℃的熔融的Pb-Sn焊料中時可以使反應性的Ni/Al多層箔點火。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，因此引發反應(例如化學轉變)。這種方法具有額外的優點不需要直接接近箔，這在反應性多層連接應用中具有顯著的優點。其它的優點還可包括連接所需要的較小厚度的反應性多層箔，導致材料重量、成本和/或粘結線厚度的降低。在本發明的另一個實施方案中，上述方法可以通過提供從包括反應性多層箔的組件的一側快速加熱來調節。實例包括反應性連接應用，其中可以通過升高熱撒布器或散熱器的溫度，或選擇性地驅動大電流穿過微電子器件來提供快速加熱。在本發明的另一個實施方案中，通過化學反應產生的熱可以用來使反應性多層箔點火。已經測試的實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。測試的設置，如圖40所示，包括在附著於反應性箔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。當燈絲401被電加熱時，它點燃SHS混合物403，這又點燃反應性多層箔400。對於本領域普通技術人員而言，應當明白如何概括上述實施方案以聯想到各種點火系統。在包括反應性連接和氣密封的許多應用中，在箔被點燃的瞬間，直接接近箔受到限制。這種情況可以是當箔410嵌入到組件411中，例如，如圖41所示，並且該組件411部分或完全遮護箔410使其不與外部點火源412直接接觸，或基本上防止用戶物理上觸發內部燃燒源413時的情況。外部和內部點火源的實例包括電壓源、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、感應加熱源、鐵電器件、撞針、雷射器、MEMS器件、熱燈絲、螺線管、門開關、研磨麵、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，本發明引入克服這種局限性的裝置。在本發明的一個實施方案中，使用點火方法，其自然地克服接近的限制。實例包括以上討論的微波和超聲源。在本發明的另一個實施方案中，可以在組件內提供光路，以使得能夠輸送由雷射源產生的刺激。在示意的圖31中提供實例，其顯示了機械加工到被反應性連接的部件311的一個中的縫312。該縫312提供用於來自雷射源314的刺激313(例如光或雷射束)的光路，並且因此可以使反應性箔310進行雷射點火。在本發明的另一個實施方案中，可以將光學系統與雷射源一起使用以克服接近的限制。在示意的圖32中提供實例，其說明使用能量反射材料321，如鏡，將雷射能量322導向布置在要連接的部件323之間的箔320的點火點。在本發明的另一個實施方案中，來自於雷射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。與以前的實例相似，這種方法也提供克服缺乏直接的光學接近點火點的有效裝置。在本發明的另一個實施方案中，能源(例如電源)的刺激可以使用嵌入組件內的電導線輸送。在示意的圖34中顯示實例，其說明在反應性連接應用中使用嵌入的電導線。嵌入的導線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)可以與反應性箔340直接接觸，以便允許電流的無電弧通過，或定位於接近反應性箔340，在這樣情況下在電能的電弧放電後點火。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。在本發明的另一個實施方案中，電力源的刺激可以使用薄的電導線來輸送，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。電導線351可以塗有電絕緣的材料，這可以使漏電到導電部件352上的可能性最小，並且可以布置在部件353和導電部件352之間的縫內。電導線351可以由在低溫度下不熔化的材料製成，以便方便從組件中除去351而無導電顆粒汙染連接處周圍區域。導線351可以與或可以不與多層箔350直接接觸，並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。在本發明的另一個實施方案中，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性多層材料的片。在圖36(a)-36(c)中顯示了實例，其說明在反應性連接應用中使用反應性多層片。在這種情況下，箔360可具有布置在兩側的焊料361，並且可以電連接到構置以通過外部或內部能源363(例如電壓源)激活(activate)的熔絲362上。在本發明的另一個實施方案中，用於點火的能源可以嵌入組件內。在圖37中顯示了實例，其示意性說明使用構置以在使用預載機械彈簧372以點燃箔370的點火時加速的嵌入撞針371(例如拋射物)使箔370點火。為此使用遠程激活觸發器。對於本領域普通技術人員而言，應當明白如何總結本發明。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、雷射器、MEMS器件、熱燈絲、螺線管、門開關、研磨麵、微泡、熔絲、反應性多層片和SHS粉末，或加熱氣體。通過考慮本文公開的本發明的說明書和實踐，本發明的其它實施方案對於本領域普通技術人員來說是顯而易見的。說明書和實例僅僅旨在示範性地舉例，而本發明的真正的範圍和精神由權利要求書來限定。權利要求1.一種用於模擬反應性多層箔中自蔓延反應的引發和性能的方法，該方法包括以下步驟提供原子濃度發展方程；提供包括能源項的能量發展方程，該能源項與(i)反應性多層箔的熱擴散，(ii)反應性多層箔的混合熱，和(iii)構置以引發反應性多層箔化學轉變的刺激有關；使該原子濃度發展方程和該能量發展方程離散化以形成離散化的方程組；和通過利用與反應性多層箔有關的參數對離散化方程組積分來確定反應性多層箔的原子濃度和能量場的性能。2.權利要求1的方法，其中該原子濃度發展方程是dCdt-(DC)=0]]>其中C是原子濃度和D是原子擴散係數。3.權利要求1的方法，其中該能量發展方程是dHdt=(kT)+dQdt]]>其中H是焓，k是熱導率，t是時間，T是溫度，和Q是反應熱。4.權利要求1的方法，其中該能量發展方程是dHdt=(kT)+dQdt+q]]>其中H是焓，k是熱導率，t是時間，T是溫度，Q是反應熱，和q是與刺激有關的能量產生速率。5.權利要求1的方法，其中該原子濃度發展方程和該能量發展方程的離散化基於有限差分法、有限元法、有限體積法、光譜元法或配置法。6.權利要求1的方法，其中與反應性多層箔有關的參數包括長度、寬度、厚度、密度、熱容量、熱導率、熔化熱、熔化溫度、反應熱、原子量、原子擴散係數和活化能中的至少一種。7.權利要求1的方法，其中該刺激與電源、熱源、機械作用源、聲源、超聲源、微波源、化學源、RF源和電磁源中的一種或多種有關。8.權利要求1的方法，其中與刺激有關的能源項是體積源項、表面源項、或體積源和表面源項的組合。9.權利要求1的方法，進一步包括改變刺激的參數。10.權利要求9的方法，其中與該刺激有關的參數包括相對於反應性多層箔的刺激位置、勢能、動能、電勢、電流電壓、脈衝持續時間、接觸面、功率、波長、點尺寸和脈衝能量中的一種或多種。11.一種機器可讀的程序存儲設備，明白地體現通過該機器可執行的指令的程序，以執行用於模擬反應性多層箔中的自蔓延反應的引發和性能的方法步驟，該方法包括以下步驟提供原子濃度發展方程；提供包括能源項的能量發展方程，該能源項與(i)反應性多層箔的熱擴散，(ii)反應性多層箔的混合熱，和(iii)構置以引發反應性多層箔化學轉變的刺激有關；使該原子濃度發展方程和該能量發展方程離散化形成離散化的方程組；和通過利用與反應性多層箔有關的參數對離散化方程組積分來確定反應性多層箔的原子濃度和能量場的性能。12.權利要求11的方法，其中該原子濃度發展方程是dCdt-(DC)=0]]>其中C是原子濃度和D是原子擴散係數。13.權利要求11的方法，其中該能量發展方程是dHdt=(kT)+dQdt]]>其中H是焓，k是熱導率，t是時間，T是溫度，和Q是反應熱。14.權利要求11的方法，其中該能量發展方程是dHdt=(kT)+dQdt+q]]>其中H是焓，k是熱導率，t是時間，T是溫度，Q是反應熱，和q是與刺激有關的能量產生速率。15.權利要求11的方法，其中該原子濃度發展方程和該能量發展方程的離散化基於有限差分法、有限元法、有限體積法、光譜元法或配置法。16.權利要求11的方法，其中與反應性多層箔有關的參數包括長度、寬度、厚度、密度、熱容量、熱導率、熔化熱、熔化溫度、反應熱、原子量、原子擴散係數和活化能中的至少一種。17.權利要求11的方法，其中該刺激與電源、熱源、機械作用源、聲源、超聲源、微波源、化學源、RF源和電磁源中的一種或多種有關。18.權利要求11的方法，其中與刺激有關的能源項是體積源項、表面源項、或體積源和表面源項的組合。19.權利要求11的方法，進一步包括改變刺激的參數。20.權利要求19的方法，其中與該刺激有關的參數包括相對於反應性多層箔的刺激位置、勢能、動能、電勢、電流電壓、脈衝持續時間、接觸面、功率、波長、點尺寸和脈衝能量中的一種或多種。21.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供電能源和反應性多層箔；並且通過將來自於電能源的無電弧放電提供到反應性多層箔而引發反應性多層箔的化學轉變。22.權利要求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.權利要求21的方法，其中該電能源具有小於或等於約10V的電勢。24.權利要求21的方法，其中該電能源具有小於或等於約5V的電勢。25.權利要求21的方法，其中該電能源具有小於或等於約1V的電勢。26.權利要求21的方法，其中該無電弧放電具有小於或等於約1毫秒的持續時間。27.權利要求21的方法，其中電導線操作地連接到電能源，並且放置與反應性多層材料接觸，其中在電導線和反應性多層箔之間的接觸面具有小於或等於約1毫米的直徑。28.權利要求21的方法，其中在直徑小於或等於約1毫米的接觸面內對反應性多層材料提供無電弧放電。29.權利要求21的方法，其中該無電弧放電具有小於或等於約40mJ的能量。30.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供雷射源和反應性多層箔；並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層材料來引發反應性多層箔的化學轉變；其中來自於雷射源的能量碰撞在具有直徑小於或等於約1毫米的反應性多層箔的點上。31.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供雷射源和反應性多層箔；並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層材料來引發反應性多層箔的化學轉變；其中雷射源具有小於或等於約300W的功率輸出。32.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供雷射源和反應性多層箔；並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層材料來引發反應性多層箔的化學轉變；其中所傳遞的能量小於或等於約40mJ。33.權利要求30的方法，其中在約300納米和約2微米之間的波長下傳遞能量。34.權利要求31的方法，其中在約300納米和約2微米之間的波長下傳遞能量。35.權利要求32的方法，其中在約300納米和約2微米之間的波長下傳遞能量。36.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供雷射源和反應性多層箔；並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層材料來引發反應性多層箔的化學轉變；其中該反應性多層箔包括至少一層焊料或銅焊。37.權利要求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。38.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供雷射源和反應性多層箔；提供待通過反應性多層箔的化學轉變連接到另一個部件上的部件，該部件包括光路，該光路構置以允許通過該光路將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層箔；並且通過該光路將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層箔來引發反應性多層箔的化學轉變。39.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供雷射源和反應性多層箔；並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層材料來引發反應性多層箔的化學轉變；其中來自於雷射源的能量在傳遞到反應性多層箔之前被改變方向。40.權利要求39的方法，進一步包括提供光學系統並且通過該光學系統使能量改變方向。41.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供雷射源、光纖電纜和反應性多層箔；並且通過該光纖電纜將來自於雷射源的能量傳遞到反應性多層材料來引發反應性多層箔的化學轉變。42.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供雷射源和反應性多層箔，該反應性多層箔部分塗有能量吸收材料；並且通過將來自於雷射源的能量傳遞到能量吸收材料來引發反應性多層箔的化學轉變。43.權利要求42的方法，其中該反應性多層箔部分塗有能量反射材料。44.權利要求43的方法，其中該能量反射材料的反射率比反應性多層箔更高。45.權利要求42的方法，其中該能量吸收材料包括炭黑或者黑墨。46.權利要求42的方法，其中該能量吸收材料的吸收率比反應性多層箔更高。47.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供微波源和反應性多層箔；並且通過將來自於微波源的能量傳遞到反應性多層箔來引發反應性多層箔的化學轉變。48.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供反應性多層箔和拋射物；並且用拋射物穿透反應性多層箔，其中該穿透引發反應性多層材料的化學轉變。49.權利要求48的方法，其中該拋射物是彈簧加載的。50.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供超聲源和反應性多層箔；並且通過將來自於超聲源的能量傳遞到反應性多層箔來引發反應性多層箔的化學轉變。51.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供感應加熱源和反應性多層箔；並且通過將來自於感應加熱源的能量傳遞到反應性多層箔來引發反應性多層箔的化學轉變。52.權利要求51的方法，其中該反應性多層箔包括磁性元素。53.權利要求52的方法，其中該磁性元素是Ni。54.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供反應性多層箔；並且通過機械破壞反應性多層箔引發反應性多層箔的化學轉變。55.權利要求54的方法，其中該反應性多層箔包括凹槽部分，其中該凹槽部分構置以有助於反應性多層箔的機械破壞。56.權利要求55的方法，其中該反應性多層箔構置以在凹槽部分處機械破壞。57.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供反應性多層箔；並且通過在反應性多層箔上產生摩擦引發反應性多層箔的化學轉變。58.權利要求57的方法，還包括提供具有研磨麵的物體，其中產生摩擦包括放置該研磨麵與反應性多層箔接觸。59.權利要求58的方法，其中該產生摩擦包括旋轉該物體。60.權利要求57的方法，其中該產生摩擦包括滑動該物體。61.權利要求58的方法，其中該物體包括旋轉刀頭。62.權利要求58的方法，其中該物體包括金剛石砂輪。63.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供電能源、反應性多層箔和電導線；並且通過電導線將來自於電能源的能量傳遞到反應性多層箔來引發反應性多層箔的化學轉變。64.權利要求63的方法，還包括提供待通過反應性多層箔的化學轉變連接到另一個部件上的部件，其中該部件包括電導線。65.權利要求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。66.一種引發反應性多層材料的化學轉變的方法，包括提供反應性多層材料和包括點火源的組件；並且通過觸發點火源引發反應性多層材料的化學轉變。67.權利要求66的方法，其中觸發點火源包括遠程觸發點火源。68.權利要求66的方法，其中該點火源包括電壓源、電流源、充電電容器、壓電器件、熱電器件、鐵電器件、撞針、雷射器、MEMS器件、熱燈絲、螺線管、門開關、研磨麵、微泡、熔絲、反應性多層片、化學品、SHS粉末和加熱氣體中的一種或多種。69.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供化學品和反應性多層箔；並且通過使化學品發生化學轉變引發反應性多層箔的化學轉變。70.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供反應性多層箔；並且將反應性多層箔加熱到該箔的點火溫度。71.權利要求70的方法，還包括提供熱源；將反應性多層箔放置在熱源中，其中加熱包括在熱源中加熱反應性多層箔。72.權利要求71的方法，其中該熱源是爐或者回流爐。73.權利要求70的方法，其中加熱以大於或等於約200℃/分鐘的速度進行。74.權利要求70的方法，其中加熱包括加熱該反應性多層箔的一側。75.權利要求70的方法，其中反應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。76.權利要求70的方法，其中反應性多層箔布置在兩個或多個部件之間，該兩個或多個部件構置以通過反應性多層箔的化學轉變相連接，其中加熱包括加熱該兩個或多個部件中的一個。77.權利要求76的方法，其中加熱該兩個或多個部件中的一個包括對該兩個或多個部件中的一個通電流。78.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供反應性多層箔和熔融材料；並且通過將來自於熔融材料的能量傳遞到反應性多層箔來引發反應性多層箔的化學轉變。79.權利要求78的方法，還包括放置熔融材料與反應性多層箔接觸。80.權利要求78的方法，其中該熔融材料是熔融的焊料或者熔融銅焊。81.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供反應性多層箔和微火焰；並且通過將來自於微火焰的能量傳遞到反應性多層箔來引發反應性多層箔的化學轉變。82.權利要求81的方法，還包括放置微火焰與反應性多層箔接觸。83.權利要求81的方法，其中反應性多層箔布置在至少兩個部件之間，其中反應性多層箔的一部分延伸超過該至少兩個部件中的至少一個的邊緣，該方法還包括將微火焰對準該部分反應性多層箔。84.一種引發反應性多層箔的化學轉變的方法，包括提供反應性多層箔，該反應性多層箔被封套包圍或者布置在組件內部；提供能源；並且通過將來自於能源的能量傳遞到反應性多層箔來引發反應性多層箔的化學轉變。85.權利要求84的方法，其中傳遞能量而不穿透封套或組件。86.權利要求84的方法，其中當能源布置在封套或者組件之外時，將能量傳遞到反應性多層箔。87.權利要求84的方法，其中傳遞能量而能源不與反應性多層箔物理接觸。88.權利要求84的方法，其中該封套基本上是氣密的。89.權利要求84的方法，其中該能源包括微波源、超聲源和感應加熱源中的一種或多種。全文摘要本發明的實施方案包括模擬反應性多層箔的點火的方法。其它的實施方案包括通過將來自於能源的能量傳遞到反應性多層箔來使反應性多層箔點火的各種方法。文檔編號G03C3/00GK1886746SQ200480035330公開日2006年12月27日申請日期2004年10月8日優先權日2003年10月9日發明者戴維·范希爾登,埃蒂尼·貝斯諾伊恩,小史蒂芬·J·斯佩,蒂莫西·魯德,麥可·布朗,戴爾·德格,埃倫·海安,索馬桑達拉姆·瓦利亞潘,奧馬爾·M·尼奧,蒂莫西·P·韋斯申請人:活性納米技術股份有限公司,約翰斯霍普金斯大學