[發明專利]一種高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法在審
| 申請號： | 201810091492.8 | 申請日： | 2018-01-30 |
| 公開（公告）號： | CN108251733A | 公開（公告）日： | 2018-07-06 |
| 發明（設計）人： | 武高輝;芶華松;張強;林秀;丁偉;陳國欽;修子楊;姜龍濤;熊美玲 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | C22C26/00 | 分類號： | C22C26/00;C22C9/00;C22C1/10 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 侯靜 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 制備 銅復合材料 金剛石 高導熱 預制體 樣件 尺寸薄片 提拉桿 浸滲 爐內 坩堝 惰性氣體保護 保壓冷卻 成型模具 金剛石粉 近凈成型 力學性能 復合材料 成品率 抽真空 高效率 熱導率 銅合金 量產 氣壓 熔銅 脫模 下端 卸壓 振實 裝入 吊裝 加壓 模具 | ||
1.一種高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：該方法按以下步驟進行；
步驟一：稱取表面包覆有鍍膜層金剛石原粉裝入成型模具中并進行振實處理，做成預制體，將預制體吊裝在氣壓浸滲爐內的提拉桿的下端，將盛有純銅或銅合金的坩堝置于爐內預制體下方；
或稱取金剛石原粉裝入成型模具中并進行振實處理，做成預制體，將預制體吊裝在氣壓浸滲爐內的提拉桿的下端，將盛有銅合金的坩堝置于爐內預制體下方；
所述成型模具的材質為高純石墨或等靜壓石墨；
所述坩堝的材質為高純石墨或等靜壓石墨；
步驟二：將氣壓浸滲爐抽真空至真空度為0.1～1Pa；
步驟三：在惰性氣體保護下將氣壓浸滲爐升溫至純銅或銅合金熔點以上100～250℃并保溫1h～3h；然后降低提拉桿至成型模具全部浸入熔融的純銅或銅合金內部；
所述惰性氣體壓強為0.1～1MPa；
步驟四：向氣壓浸滲爐內通入惰性氣體并保壓，保壓結束后，提升提拉桿將成型模具從熔融的純銅或銅合金內取出，冷卻后卸壓和脫模，即完成；
所述惰性氣體的氣壓為1～10MPa；所述保壓的時間為10min～3h。
2.根據權利要求1所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述純銅或銅合金與振實處理后的包覆有鍍膜層金剛石原粉的質量比為(0.85～2.07)：1。
3.根據權利要求1或2所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述銅合金與振實處理后的金剛石原粉的質量比為(0.85～2.07)：1。
4.根據權利要求3所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述鍍膜層的材質為W、Cr、Mo或Ti。
5.根據權利要求1、2或4所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述鍍膜層的厚度50～5000nm。
6.根據權利要求5所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述包覆有鍍膜層金剛石原粉或金剛石原粉的直徑為50～400μm。
7.根據權利要求6所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述振實處理時將成型模具置于超聲波振蕩板上，在20～30kHz的頻率下振動5～15分鐘。
8.根據權利要求7所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述銅合金的材質為銅鋯合金、銅鉻合金、銅鈦合金或銅硼合金。
9.根據權利要求8所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟三所述在惰性氣體保護下將氣壓浸滲爐升溫至純銅或銅合金熔點以上200℃并保溫2h。然后降低提拉桿至成型模具全部浸入熔融的純銅或銅合金內部。
10.根據權利要求9所述的高導熱金剛石/銅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟四所述冷卻速度為3～5℃/min。
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