[發明專利]一種金剛石預制件及其制備方法在審

申請號：	201811601792.2	申請日：	2018-12-26
公開（公告）號：	CN109553417A	公開（公告）日：	2019-04-02
發明（設計）人：	張習敏;郭宏	申請（專利權）人：	有研工程技術研究院有限公司
主分類號：	C04B35/528	分類號：	C04B35/528;C04B35/622;C04B35/63;C04B35/634;C04B35/636;B22D23/04
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摘要：
搜索關鍵詞：	金剛石預制件結合劑低溫陶瓷制備金剛石顆粒堿土金屬氧化物金屬基復合材料堿金屬氧化物生產周期近凈成形形狀復雜復合材料
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【說明書】：

本發明屬于金屬基復合材料技術領域的一種金剛石預制件及其制備方法。金剛石預制件的組分包括金剛石顆粒和低溫陶瓷結合劑，低溫陶瓷結合劑在金剛石顆粒之間形成結合劑橋；所述低溫陶瓷結合劑通式為R₂O?RO?B₂O₃?Al₂O₃?SiO₂；R₂O為堿金屬氧化物，RO為堿土金屬氧化物。本發明提供的金剛石預制件強度高，有利于實現形狀復雜復合材料器件的近凈成形制備，縮短了生產周期。

技術領域

本發明屬于金屬基復合材料技術領域，特別涉及一種金剛石預制件及其制備方法。

背景技術

隨著電子封裝領域熱管理材料的發展，金剛石增強的銅基、鋁基、銀基等復合材料日益受到關注，主要用于解決第三代寬禁帶半導體芯片散熱問題。此類復合材料的制備工藝采用預制件-壓力/無壓浸滲工藝，因此金剛石預制件的制備尤為重要。然而，現有技術中金剛石預制件存在強度差、搬運過程中易碎、熔滲過程中易出現浮粉等致使制備的復合材料不完整的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金剛石預制件及其制備方法，具體技術方案如下：

一種金剛石預制件組分包括金剛石顆粒和低溫陶瓷結合劑，低溫陶瓷結合劑在金剛石顆粒之間形成結合劑橋；所述低溫陶瓷結合劑通式為R₂O-RO-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂；所述R₂O為堿金屬氧化物，RO為堿土金屬氧化物。

優選地，所述R₂O為Na₂O、K₂O、Li₂O中的一種或多種；所述RO為CaO、MgO、SrO、BaO中的一種或多種。

所述低溫陶瓷結合劑以硼玻璃、硼酸、含有Al₂O₃和SiO₂的礦物、各種金屬氧化物、碳酸鹽等為原料混合、燒結、研磨得到；可以理解的是，本領域技術人員通過現有技術即可得到通式為R₂O-RO-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂的低溫陶瓷結合劑。

所述金剛石預制件的制備方法具體為：以低溫陶瓷結合劑、濕潤劑、金剛石粉體為原料，采用冷壓壓制、烘干、真空燒結得到金剛石預制件。

所述低溫陶瓷結合劑、濕潤劑均勻混合成混合物，再加入金剛石粉體混合均勻、過篩。

所述低溫陶瓷結合劑、濕潤劑以質量比為1:1-1:2均勻混合成混合物。

所述低溫陶瓷結合劑粉料粒度為2-50μm，金剛石粉體粒度為10-200μm。

所述濕潤劑為糊精、紙漿廢液或聚乙烯醇。

所述金剛石粉體質量與低溫陶瓷結合劑和濕潤劑混合物的質量之比為10:1～10:2。

所述冷壓壓制的壓力為50-80MPa，保壓時間為2-5min。