一种金刚石/金属网络互穿复合材料的制备方法技术

技术编号:29697029 阅读:60 留言:0更新日期:2021-08-17 14:23
本发明专利技术公开了一种聚晶金刚石为原料的金刚石/金属网络互穿复合材料的制备方法,首先以金刚石微粉和钴、钨两种金属元素混合而成的结合剂为原料制备聚晶金刚石;其次对聚晶金刚石脱除金属结合剂,形成D‑D键合的金刚石网络;最后利用六面顶压机采用高温高压熔渗的方法将金刚石网络与金属粉烧结成复合材料。本发明专利技术所得复合材料与金刚石/金属直接烧结相比,具有高热导率的特点,可用做新一代电子封装材料。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石/金属网络互穿复合材料的制备方法
本专利技术专利涉及金刚石和金属的复合材料的领域,具体为聚晶金刚石形成连续相的网络结构和连续相的金属材料复合制备方法,主要应用在导热、机械加工等领域。
技术介绍
随着科技的发展,电子器件更新换代的速率越来越高,这就导致了对于电子封装材料的要求也越来越高。对于材料的要求正是推动材料的发展的推动力,所以,现如今的电子封装材料已经经历了三代的发展。第一代电子封装材料是W/Cu、Mo/Cu合金为首的以钨、钼元素金属颗粒增强铜基形成导热复合材料。该复合材料相较于Invar合金与Kovar合金具有相对较高的导热系数,但是该复合材料主要是以钨、钼金属颗粒作为单独第二相,无法克服密封性差,导热系数小,可加工性差等问题。第二代电子封装材料主要是以碳化硅和硅增强铜基或铝基作为复合材料。相较于第一代复合材料,第二代复合材料具有导热系数高,气密性好,易加工的特点。但是由于碳化硅和硅的本征热导率较低,进而导致整个复合材料的热导率具有不可突破的上限,所以第三代的电子封装材料应运而生。第三代电子封装材料主要是以碳纳米管、石墨烯、纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚晶金刚石为原料的金刚石/金属网络互穿复合材料的制备方法,其特征在于:/n首先以金刚石微粉和钴、钨两种金属元素混合而成的结合剂为原料制备聚晶金刚石;其次,对聚晶金刚石内部的钴、钨等金属元素为主的结合剂进行去除,得到仅依靠金刚石D-D键合的金刚石网络;最后采取六面顶压机高温高压熔渗的方法将金属粉熔融浸渗入金刚石网络中制备金刚石/金属网络互穿复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚晶金刚石为原料的金刚石/金属网络互穿复合材料的制备方法,其特征在于:
首先以金刚石微粉和钴、钨两种金属元素混合而成的结合剂为原料制备聚晶金刚石;其次,对聚晶金刚石内部的钴、钨等金属元素为主的结合剂进行去除,得到仅依靠金刚石D-D键合的金刚石网络;最后采取六面顶压机高温高压熔渗的方法将金属粉熔融浸渗入金刚石网络中制备金刚石/金属网络互穿复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:将进行过还原处理的粒径为1μm的钴粉和粒径为2-4μm的钨粉按一定比例进行均匀混合制备结合剂;
步骤2:取粒度为20-30μm的金刚石微粉与步骤1所得结合剂按比例称重并混料;
步骤3:将步骤2中所得混合粉料置于三维混料机中干混;
步骤4:将步骤3中干混后的粉料置于添加无水乙醇的球磨罐中湿混;
步骤5:将步骤4中湿混后的粉料进行真空烘干并装料于钼杯进行预压;
步骤6:将步骤5中所得预压块进行合成块组装,将合成块置于压机腔体中进行高温高压烧结制备聚晶金刚石;
步骤7:将步骤6所得聚晶金刚石置于由浓硝酸与浓盐酸配置的混合酸液中,除去钴、钨等金属元素为主的结合剂;
步骤8:将步骤7所得金刚石网络与金属粉置于六面顶压机腔体中进行高温高压熔渗制备金刚石/金属网络互穿复合材料。


3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈冰威栗正新
申请(专利权)人:河南工业大学
类型:发明
国别省市:河南;41

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