一种陶瓷膜修饰的金刚石/铝复合材料及其无压浸渗制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷膜修饰的金刚石/铝复合材料及其无压浸渗制备工艺，该制备工艺包括以下步骤：在金刚石粉表面镀上陶瓷膜，膜厚30～300nm；在金刚石粉预制体上，放置铝合金锭，在压强0.08～0.15MPa的氮气气氛中加热，得到金刚石/铝复合材料。本发明专利技术以陶瓷膜的形式对膜层进行了优化，因而复合材料的耐候性更好，在湿热、冷热冲击等条件下不易发生衰减，产品热导率的衰减小于3％，这说明金刚石粉表面的陶瓷膜可以起到抑制有害相碳化铝的生成，提高了材料服役的可靠性。

A kind of diamond / aluminum composite modified by ceramic film and its pressureless infiltration process

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷膜修饰的金刚石/铝复合材料及其无压浸渗制备工艺
本专利技术涉及一种陶瓷膜修饰的金刚石/铝复合材料及其无压浸渗制备工艺。
技术介绍
随着电器、电子和通信行业的快速发展，各种半导体激光元件、高频元件正向高功率化、高速化、高集成化持续发展，其元件和系统的散热问题正变得越来越突出，积聚的热量如果不能及时传导或者散出，将会导致工作不良甚至失效，引起严重后果。另外，对各种半导体元件而言，元件的高功率化会导致其尺寸变大，半导体元件与热沉的热膨胀不匹配问题逐渐显著。为解决这些问题，研究人员谋求开发兼具高导热和热膨胀系数匹配的导热材料。目前为止，第二代、第三代金属电子封装材料的热导率无论如何优化，热导率都难以达到300W/(m·K)，因此需要开发更高导热系数的金属电子封装材料。金刚石作为具有极高热导率(热导率可达2000W/(m·K))和较低热膨胀系数的材料开始得到电子封装行业的关注，随着其价格的不断降低，大规模应用开始变得现实。将金刚石粉末与高导热金属铝复合，得到的金刚石铝复合材料，有机协调了两者的导热性能和热膨胀系数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚石/铝复合材料的无压浸渗制备工艺，其特征在于包括以下步骤：/n(1)在金刚石粉表面镀上金属膜或二氧化硅膜，再置于真空条件下、1000-1400℃保温5-10h，生成陶瓷膜，膜厚30～300nm；/n(2)在金刚石粉预制体上，放置铝合金锭，在压强0.08～0.15MPa的氮气气氛中加热，得到金刚石/铝复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种金刚石/铝复合材料的无压浸渗制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)在金刚石粉表面镀上金属膜或二氧化硅膜，再置于真空条件下、1000-1400℃保温5-10h，生成陶瓷膜，膜厚30～300nm；
(2)在金刚石粉预制体上，放置铝合金锭，在压强0.08～0.15MPa的氮气气氛中加热，得到金刚石/铝复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤(1)所述的陶瓷膜为碳化合物，其种类包括碳化钛、碳化钼、碳化钨、碳化硅、碳化铬、碳化锆和碳化钕。


3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤(1)所述的镀上陶瓷膜，镀膜方法采用磁控溅射、化学镀、化学气相沉积、溶胶凝胶或盐浴镀方法。


4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述金刚石粉的粒径为10～300μm。


5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤(2)所述的金刚石粉预制体，采用以下两种方法中的一种制成：
①将金刚石粉装入模具后压实，再进行高温氧化，得到预制体；
②将金刚石粉和粘结剂混合，装入模具中，经过排气、加压、固化成型得到预制体。


6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟，李荣福，李学伟，李诗菁，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，广东中诚表面防护材料检验研究院有限公司，广州粤晖金属机械防护技术有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23