【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于金剛石鋁復合材料制備，具體涉及一種金剛石鋁復合材料的制備方法。
技術介紹
1、隨著微電子技術的快速發展，電子器件正朝著微型化和高度集成化的方向轉變。但隨著設備性能的提升，其熱流密度也在不斷增加。如果不加以有效的管理，將對電子器件的穩定性、長期可靠性乃至整體性能造成嚴重的影響。傳統的散熱的材料如金屬基散熱片等，已無法滿足現代電子設備對高效散熱的需求。現代電子設備不僅要求散熱材料具有更高的熱導率，還要求這些材料能夠在極其有限的空間內發揮效用，同時兼顧輕量化和成本效益。因此，探索和開發新型的高效熱管理材料迫在眉睫。
2、金剛石以其卓越的導熱性能而聞名，其熱導率高達1000-2200?w/(m·k)，并且它的熱膨脹系數僅為2.3×10-6k?1。因為金屬鋁質量輕，總含量豐富，目前已越來越多的應用于航空、建筑以及汽車三大產業。鋁的密度較低，僅為2.7?g/cm3，熔點為660℃，熱導率數值為237?w/(m·k)，且金屬鋁價格低廉，便于大規模生產。但金屬鋁的熱膨脹系數較高，達到了23.5×10-6/k，作為電子封裝材料使用時容易受熱產生熱應力使電子器件失效。金剛石鋁復合材料結合了金剛石的高熱導率和低熱膨脹系數的優點，有望成為熱管理領域的重要材料。
3、目前，主要制備的方法有真空熱壓燒結、放電等離子燒結、高溫高壓燒結以及熔體滲透技術等多種不同的制備技術。放電等離子燒結技術的核心在于通過瞬時高溫放電，不僅促進了粉末顆粒間的結合，還顯著提高了復合材料燒結效率，但制備的復合材料相對密度較低，且制備不了形狀復雜
技術實現思路
1、基于此，本專利技術實施例當中提供了一種金剛石鋁復合材料的制備方法，旨在解決傳統真空熱壓燒結工藝壓強大，對模具強度要求高，無法規模化制造大尺寸金剛石鋁復合材料的問題。
2、本專利技術實施例提供了一種金剛石鋁復合材料的制備方法，包括以下步驟：
3、將表面鍍覆有過渡層的金剛石顆粒與鋁粉機械混合，得到均勻混合的第一粉末，其中，所述過渡層材料為碳化鉬、碳化鎢、碳化鈦、碳化鋯或碳化鉻中的一種；
4、或者將金剛石顆粒與添加有碳化物形成元素硅或鈦中的一種的鋁合金粉末機械混合，得到均勻混合的第二粉末；
5、將均勻混合的粉末裝入模具內，當均勻混合的粉末為第一粉末時，在高于鋁熔點的溫度下，進行液相燒結，制備得到金剛石鋁復合材料；
6、當均勻混合的粉末為第二粉末時，在高于鋁合金熔點的溫度下，進行液相燒結，制備得到金剛石鋁復合材料。
7、進一步的，溫度為661℃~900℃，液相燒結采用的壓頭壓力為0.2?mpa?~30?mpa，真空度為10-2pa?~10-3pa，保溫時間為5?min?~?90?min。
8、進一步的，所述金剛石顆粒的尺寸為30μm?~?500μm。
9、進一步的，所述過渡層的鍍覆厚度為20?nm?~2μm。
10、進一步的，金剛石顆粒占均勻混合的粉末的體積比為20%~70%。
11、進一步的，所述鋁粉尺寸為3μm?~70μm。
12、與現有技術相比，實施本專利技術具有如下有益效果：
13、通過將金剛石顆粒的表面鹽浴鍍覆碳化物過渡層，并將鍍覆有碳化物過渡層的金剛石顆粒與鋁粉機械混合，得到均勻混合的粉末，所述過渡層為碳化鉬、碳化鎢、碳化鈦、碳化鋯或碳化鉻中的一種；或者將金剛石顆粒與添加有碳化物形成元素硅或鈦中的一種的鋁合金粉末機械混合；將均勻混合的粉末裝入模具內，在預設溫度下，進行真空低壓液相燒結，制備得到金剛石鋁復合材料，具體的，由于在高于鋁或者鋁合金熔點的溫度下，通過真空低壓液相燒結制備得到金剛石鋁復合材料，可以有效降低燒結工藝中所需的壓強，同時降低了對模具的強度要求，從而可以規模化制造大尺寸金剛石鋁復合材料，另外，采用本方法制備得到金剛石鋁復合材料具備致密度高和熱導率高的優點，且根據采用異形的模具，可以直接制造出形狀復雜的產品。
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1.一種金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，燒結溫度為661℃~900℃，液相燒結采用的壓頭壓力為0.2?MPa?~30?MPa，真空度為10-2?Pa?~10-3?Pa，保溫時間為5?min?~?90?min。
3.根據權利要求1所述的金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，所述金剛石顆粒的尺寸為30μm?~?500μm。
4.根據權利要求1所述的金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，所述過渡層的鍍覆厚度為20?nm?~2μm。
5.根據權利要求1所述的金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，金剛石顆粒占均勻混合的粉末的體積比為20%~70%。
6.根據權利要求1所述的金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，所述鋁粉尺寸為3μm?~70μm。
【技術特征摘要】
1.一種金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，燒結溫度為661℃~900℃，液相燒結采用的壓頭壓力為0.2?mpa?~30?mpa，真空度為10-2?pa?~10-3?pa，保溫時間為5?min?~?90?min。
3.根據權利要求1所述的金剛石鋁復合材料的制備方法，其特征在于，所述金剛石顆粒...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊文俊，程振之，羅廣圣，王子豪，肖世翔，趙新勝，周衛平，高飛，王圣明，許樂林，
申請(專利權)人：贛州金順科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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