[發(fā)明專利]一種低膨脹系數(shù)金剛石/金屬復(fù)合材料的簡易熔滲制備法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011039884.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112059174A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史長明
• 申請（專利權(quán)）人: 成都本征新材料技術(shù)有限公司
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F3/10;C22C26/00;C22C1/05;C22C9/00;C22C5/06;C22C21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低膨脹系數(shù)金剛石/金屬復(fù)合材料的簡易熔滲制備法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，金剛石表面鍍覆：在清洗干凈的粒徑為10~500μm的金剛石表面鍍覆一層厚度為1~1000nm的Ti、Cr、W、Zr、B、Si、Mo、Nb、V、RE中的一種或多種，其中RE代表稀土金屬，得到將鍍覆薄膜的金剛石顆粒；

第二步，制作簡易熔滲裝置：將鍍覆薄膜的金剛石顆粒、基體金屬、蓋板、重物依次均勻、平穩(wěn)裝入模具并放入高溫爐中；

第三步，燒結(jié)與熔滲：關(guān)閉高溫爐，抽真空到7×10^-2Pa以下時(shí)，以1~100℃/min的速度加熱到基體金屬熔點(diǎn)以下1~300℃，保溫3~300min；繼續(xù)升溫到基體金屬熔點(diǎn)以上1~500℃，保溫3~120min，熔滲過程爐內(nèi)壓力為1.0×10^-5Pa~3.5×10⁸Pa；

第四步，冷卻脫模：以1~100℃/min的速率降溫到200℃以下，打開泄壓閥，取出簡易熔滲裝置，依次將重物、蓋板取出，脫模后得到金剛石/金屬復(fù)合材料。

2.一種低膨脹系數(shù)金剛石/金屬復(fù)合材料的簡易熔滲制備法，其特征在于權(quán)利要求1所述金剛石表面鍍覆的方法為磁控濺射、電弧離子鍍、真空蒸鍍、化學(xué)鍍、溶膠凝膠、熔鹽鍍、包埋鍍、化學(xué)氣相沉積、激光脈沖沉積、原子層沉積中的一種或多種。

3.一種低膨脹系數(shù)金剛石/金屬復(fù)合材料的簡易熔滲制備法，其特征在于權(quán)利要求1所述基體金屬為銅、銅合金、鋁、鋁合金、銀、銀合金中的一種或多種，其具體狀態(tài)為塊狀、板狀、條狀、棒狀、絲狀、網(wǎng)狀、粉末狀中的一種或多種；所述合金中的合金元素為Ti、Cr、W、Zr、B、Si、Mo、Nb、V、RE、Te、Se、Li、Fe中的一種或多種，合金元素總含量為0.01%~5.00%。

4.一種低膨脹系數(shù)金剛石/金屬復(fù)合材料的簡易熔滲制備法，其特征在于權(quán)利要求1所述高溫爐為真空燒結(jié)爐、真空熱處理爐、真空釬焊爐、真空脫脂爐、壓力燒結(jié)爐、真空熔煉爐、電弧熔煉爐、感應(yīng)熔煉爐、電磁熔煉爐、真空熱壓燒結(jié)爐、熱等靜壓爐中的一種。

5.一種低膨脹系數(shù)金剛石/金屬復(fù)合材料的簡易熔滲制備法，其特征在于權(quán)利要求1所述模具和蓋板為石墨、SiC、BN、Al₂O₃、ZrO₂中的一種或多種制成；模具為無蓋桶形、無蓋皿形或無蓋箱形，蓋板的形狀為板狀，尺寸略小于模具內(nèi)形。

6.一種低膨脹系數(shù)金剛石/金屬復(fù)合材料的簡易熔滲制備法，其特征在于權(quán)利要求1所述重物為鎢鋼、低碳鋼、合金鋼、鑄鐵中的一種或多種制成，重量大于模具中基體金屬的重量，橫截面尺寸小于模具內(nèi)腔尺寸。

7.權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述方法制備得到的金剛石/銅、金剛石/鋁、金剛石/銀材料。

8.權(quán)利要求7所述的金剛石/銅、金剛石/鋁、金剛石/銀材料的應(yīng)用，其特征在于，所述金剛石/銅、金剛石/鋁、金剛石/銀材料用于制備半導(dǎo)體器件導(dǎo)電導(dǎo)熱基板、均熱板、冷板、散熱器或熱沉材料。