[發(fā)明專利]一種用于均熱板進(jìn)行熱擴散的多層復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010112265.6
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111231450B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余琨
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);長沙鎂捷新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B32B3/24;B32B7/08;B32B33/00;C22F1/02;C21D9/00;H05K7/20
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 李喆

1.一種用于均熱板進(jìn)行熱擴散的多層復(fù)合材料，其特征在于，包括多孔金屬層和致密金屬層，所述多孔金屬層和所述致密金屬層采用擴散燒結(jié)結(jié)合，所述多孔金屬層厚度為0.1mm～3mm，孔隙率為50%～95%，孔徑為50μm～500μm，孔隙為通孔，即孔與孔之間相互連通；

所述多層復(fù)合材料的制備方法包括：

步驟1，多孔金屬層的預(yù)處理：將多孔金屬層在氫氣退火爐中進(jìn)行還原性氣氛下進(jìn)行退火處理；

所述多孔金屬層的材質(zhì)為多種不同金屬制成，所述步驟1中退火處理的溫度與金屬材質(zhì)相對應(yīng)，氫氣還原退火溫度為200℃～800℃，退火時間為30min～90min；

步驟2，致密金屬層的預(yù)處理：將基板金屬材料進(jìn)行表面車削、銑削、磨削，使其平面度在-0.1mm范圍內(nèi)；

步驟3，將經(jīng)過預(yù)處理的多孔金屬層與基板致密金屬層放置在耐熱鋼或者石墨模具中，在真空或氣氛保護(hù)下進(jìn)行加熱加壓擴散燒結(jié)；

所述擴散燒結(jié)溫度為低于金屬材料的熔點50℃～400℃，所述金屬材料選取多孔金屬層和致密金屬層所用金屬材料中熔點較低的金屬材料，擴散燒結(jié)的時間為30min～12h；

步驟4，在擴散燒結(jié)后，持續(xù)保持燒結(jié)時的壓力，降溫至室溫，破真空或停止氣氛保護(hù)，得到用于均熱板進(jìn)行熱擴散的多層復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于均熱板進(jìn)行熱擴散的多層復(fù)合材料，其特征在于，所述致密金屬層表面平整。

3.一種用于均熱板進(jìn)行熱擴散的多層復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：

步驟1，多孔金屬層的預(yù)處理：將多孔金屬層在氫氣退火爐中進(jìn)行還原性氣氛下進(jìn)行退火處理；

所述多孔金屬層的材質(zhì)為多種不同金屬制成，所述退火處理的溫度與金屬材質(zhì)相對應(yīng)，氫氣還原退火溫度為200℃～800℃，退火時間為30min～90min；

步驟2，致密金屬層的預(yù)處理：將基板金屬材料進(jìn)行表面車削、銑削、磨削，使其平面度在-0.1mm范圍內(nèi)；

步驟3，將經(jīng)過預(yù)處理的多孔金屬層與基板致密金屬層放置在耐熱鋼或者石墨模具中，在真空或氣氛保護(hù)下進(jìn)行加熱加壓擴散燒結(jié)；

所述擴散燒結(jié)溫度為低于金屬材料的熔點50℃～400℃，所述金屬材料選取多孔金屬層和致密金屬層所用金屬材料中熔點較低的金屬材料，擴散燒結(jié)的時間為30min～12h；

步驟4，在擴散燒結(jié)后，持續(xù)保持燒結(jié)時的壓力，降溫至室溫，破真空或停止氣氛保護(hù)，得到用于均熱板進(jìn)行熱擴散的多層復(fù)合材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于均熱板進(jìn)行熱擴散的多層復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中加壓加熱同時進(jìn)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于均熱板進(jìn)行熱擴散的多層復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中所加壓力范圍為2MPa～20MPa。