表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料及其制备方法和应用，包括：铝金刚石芯材和包覆在铝金刚石芯材外的表面铝碳化硅层；铝金刚石芯材包括铝基体和表面改性的金刚石颗粒；表面铝碳化硅层包括铝基体和碳化硅颗粒，且碳化硅颗粒的体积分数为60％～75％，表面铝碳化硅层中的铝基体与铝金刚石芯材中的铝基体为连续分布相。本发明专利技术的表面覆铝碳化硅的铝金刚石复合材料，其表面铝碳化硅层可使铝金刚石芯材中的金刚石颗粒免于裸露，降低了机械加工难度和表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的表面粗糙度。表面铝碳化硅层的热导率和膨胀系数高，与铝金刚石芯材相匹配，二者间的界面应力较低，从而满足温度循环要求高的航空航天领域使用。

【技术实现步骤摘要】
表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及电子信息工业用的电子封装材料领域，特别地，涉及一种表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料。此外，本专利技术还涉及一种包括上述表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法和应用。
技术介绍
随着大功率第三代半导体氮化镓等芯片的大量应用和高能激光武器的逐渐列装，对封装材料的散热要求日益严苛。现有的封装材料如铜/钼/铜、铝硅、铝碳化硅等散热能力有限，难以满足大功率电子器件封装需求，开发新一代高导热封装材料已成为高功率器件发展应用中亟待解决的问题。金刚石是自然界中导热最好的材料，常温下热导率最高可达2200W/(m·K)，热膨胀系数为8.6×10-7/K，符合电子封装材料高导热和低膨胀系数的使用要求。铝及其合金是工业领域内最重要的工程材料之一，具有优良的导热和导电性。将金刚石和铝基体结合起来不但具有较高的热导率，还满足电子封装器件低膨胀和轻质化的要求，是一种极具竞争力的新型电子封装材料。因此，铝金刚石复合材料正逐渐成为新一代封装材料的研究热点。经过十余年的研发，铝金刚石复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料，其特征在于，/n包括：铝金刚石芯材和包覆在铝金刚石芯材外的表面铝碳化硅层；/n铝金刚石芯材包括铝基体和表面改性的金刚石颗粒；/n表面铝碳化硅层包括铝基体和碳化硅颗粒，且碳化硅颗粒的体积分数为60％～75％。/n

【技术特征摘要】
1.一种表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料，其特征在于，
包括：铝金刚石芯材和包覆在铝金刚石芯材外的表面铝碳化硅层；
铝金刚石芯材包括铝基体和表面改性的金刚石颗粒；
表面铝碳化硅层包括铝基体和碳化硅颗粒，且碳化硅颗粒的体积分数为60％～75％。


2.根据权利要求1的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料，其特征在于，
表面铝碳化硅层中的铝基体与铝金刚石芯材中的铝基体为连续分布相。


3.根据权利要求1的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料，其特征在于，
表面铝碳化硅层的厚度为0.03mm～0.20mm。


4.一种表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备碳化硅预制件：对碳化硅颗粒进行成型处理，制备碳化硅预制件坯料，将碳化硅预制件坯料在真空或者保护气氛中，加热烧结，获得孔隙率为25％～40％的碳化硅预制件；
碳化硅预制件机加工：采用数控铣工艺对碳化硅预制件进行机加工，以形成用于包覆表面改性的金刚石颗粒的碳化硅预制件；
装填表面改性的金刚石颗粒：对金刚石颗粒进行表面改性处理，获得表面改性的金刚石颗粒，再将表面改性的金刚石颗粒装填到机加工后的碳化硅预制件内，形成复合坯料；
浸渗铝：将复合坯料与铝基体置于双室真空气压浸渗炉中，先抽真空并进行加热，使得铝基体熔化为铝液并浇注到复合坯料上，停止抽真空，再向双室真空气压浸渗炉通入保护气体，增加炉内压力，使得铝液在气体压力作用下浸渗到复合坯料中的碳化硅预制件和表面改性的金刚石颗料孔隙中，冷却，获得表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料。


5.根据权利要求4的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊德赣，陈柯，杨盛良，陈迎龙，肖浩，蒋文评，傅志，袁惠程，
申请(专利权)人：湖南浩威特科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43