[發明專利]平頂化金剛石釬焊制品及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410279719.3
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104117933B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 張鳳林;歐陽承達
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00;H05K7/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及一種平頂化金剛石釬焊制品及其制備方法和應用。

背景技術

金剛石在釬焊時形成高于金剛石顆粒50%以上的出刃高度，釬焊金剛石工具擁有比其它如金屬結合劑燒結金剛石工具、樹脂結合劑金剛石工具、陶瓷結合劑金剛石工具以及電鍍金剛石工具更高的鋒利度，有利于提高工具的加工效率，而且釬焊時金剛石與釬焊合金形成的冶金結合使得金剛石的結合強度也高于其他結合劑的金剛石工具，可以保證工具具有較好的壽命。

現有的有關釬焊金剛石工具多以石材粗加工工具、修整工具居多。然而目前釬焊金剛石工具多使用粗粒度金剛石，由于釬焊工藝以及金剛石在釬焊高溫的石墨化問題，粗粒度的金剛石加工的精度和表面質量也難以保證。

另一方面，金剛石擁有極高的熱導率，最高可達2000W/m.K，如果可以使用金剛石及其制品用于芯片及電子設備的散熱，將極大提高芯片及電子設備的散熱效率，因此金剛石是一種極具前景的導熱和散熱材料。

在導熱散熱方面，目前制備的用于散熱的CVD金剛石薄膜成本較高，難以制備大尺寸的薄膜，而且難以加工成型。此外還有其它金剛石與銅燒結后的鉆銅散熱材料，這需要燒結體內的金剛石相互接觸，并排列一致，提高了散熱材料的制造成本。

發明內容

為了克服上述技術問題，本發明的目的在于提供一種精度高、成本低的平頂化金剛石釬焊制品以及該制品的制備方法和應用。

本發明所采用的技術方案是：

一種平頂化金剛石釬焊制品，包括具有平整表面的基體，所述基體的表面均布釬焊有構成單層結構的若干金剛石顆粒，所述各金剛石顆粒背向基體的頂面在同一平面上或近似在同一平面上，從而形成制品表面，所述制品表面與基體表面平行或近似平行。

作為上述技術方案的進一步改進，所述金剛石顆粒具有完整晶型。粗粒度的完整晶型金剛石強度高、石墨化影響相對較小、容易進行有序排布。

作為上述技術方案的進一步改進，所述金剛石顆粒的粒度范圍為18/20目～70/80目，基體表面分布金剛石顆粒的面積占10%～80%。

本發明還提供一種平頂化金剛石釬焊制品的制備方法，將若干金剛石顆粒有序排布在基體表面然后進行至少包括釬焊的處理，使各金剛石顆粒的頂面在同一平面上或趨于在同一平面上，從而形成平頂化的制品表面，且制品表面與基體表面平行或近似平行。

作為上述技術方案的進一步改進，對制品表面進行研磨加工，以獲得更高的平整度和平面度。

本發明還提供一種磨削工具，包括至少一組平頂化金剛石釬焊制品，各組制品的制品表面形成磨削面，且各組制品的制品表面共面或大致共面。

本發明還提供一種砂輪修整工具，與砂輪接觸的修整面為平頂化金剛石釬焊制品的制品表面。

本發明還提供一種導熱散熱器件，與熱源接觸的導熱散熱面為平頂化金剛石釬焊制品的制品表面，所述基體為金屬導熱體。

本發明的有益效果是：本發明將完整晶型的金剛石顆粒釬焊至基體表面使得顆粒的頂面共面或近似共面使之成為平頂化的制品表面，當制品和制品表面用于磨削加工或者砂輪修整時有利于提高加工精度和表面質量，當用于導熱散熱時，克服了制造難度大、成本高的問題，而且該制品的制備方法簡單方便，有利于大面積的推廣至社會。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明進一步說明。

圖1是本發明制備方法的示意圖；

圖2是磨削工具的主視圖；

圖3是磨削工具的剖面示意圖；

圖4是砂輪修整工具的主視圖；

圖5是砂輪修整工具的俯視圖；

圖6是導熱散熱器件的主視圖；

圖7是導熱散熱器件的左視圖。

具體實施方式

如圖1所示的平頂化金剛石釬焊制品的制備方法，包括以下幾個步驟：

（1）選用金屬作為基體1，將基體1表面加工平整，使之成為一個平面；

（2）在基體1表面使用粘結劑均勻涂布一層銀基或銅基或鎳基釬焊合金粉末，釬焊合金粉末層的厚度范圍在0.05～0.5mm?；

（3）使用有序排布的方法將完整晶型（主要呈6-8面體）的人造金剛石顆粒2均勻分布在基體1的表面，金剛石顆粒2的粒度范圍為18/20目到70/80目，基體1表面分布金剛石顆粒2的面積占10%～90%；