金刚石/碳化硅复合材料、其制备装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，具体提供一种金刚石/碳化硅复合材料的制备装置、制备方法以及该复合材料；制备装置包括炉体、加热体、烧结区、气体流量计、进气口、初始气压控制单元、气源阀、充气阀、恒定气压控制单元、出气口、抽空阀、真空泵系统、放气阀以及恒定气压辅助单元；制备方法包括制备金刚石预制体；以及和硅一起放入制备装置中进行烧结反应；通过本发明专利技术的制备装置，在渗透过程中引入惰性保护气体对硅的剧烈扩散及反应进行控制，并对炉体内气体流速及气压等参数进行稳定调控；且该方法在金刚石预制体制备过程中无需添加树脂、石墨等碳源，简化工艺；制得的复合材料降低了生产制备成本，同时具有更好的热学和力学等性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料，具体提供一种金刚石/碳化硅复合材料的制备装置、制备方法以及通过装置和方法制备得到的金刚石/碳化硅复合材料。

技术介绍

1、金刚石/碳化硅复合材料由于其高热稳定性、高比刚度、超高硬度、高耐磨性等突出性能，在工业应用的诸多领域引起极大关注，尤其是电子封装材料、光学元件、陶瓷装甲、及耐磨材料等。对于工业制造，硅的液相/气相无压反应渗透由于其成本效益和工艺灵活性，是一种用于制备高品质金刚石/碳化硅复合材料的成熟技术。

2、通过无压硅反应渗透制备金刚石/碳化硅复合材料的过程往往处于高度真空状态，此时硅作为主要反应物在渗透温度附近具有低饱和蒸气压，在1550 ℃下仅为3~37 pa左右，因此在渗透过程中硅的剧烈扩散行为使得金刚石颗粒受到严重的反应侵蚀作用。为了缓解硅对金刚石的反应侵蚀程度，研究者们通常会在金刚石预制体中引入了大量的树脂（经过高温脱脂处理得到热解碳）、石墨等其它碳源，进一步在渗透过程中代替金刚石与硅进行反应，然而无论是选择无压气相硅渗透方法（w. zheng, x.b. he, m. wu, et al,thermal本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金刚石/碳化硅复合材料的制备装置，其特征在于，所述金刚石/碳化硅复合材料的制备装置包括：

2.根据权利要求1所述的金刚石/碳化硅复合材料的制备装置，其特征在于，所述进气口的直径小于所述出气口的直径。

3.根据权利要求1所述的金刚石/碳化硅复合材料的制备装置，其特征在于，所述恒定气压辅助单元包括气压灵敏度计、电子传感器以及可调节气压配重块，所述恒定气压辅助单元用于矫正所述炉体内设定的气压参数。

4.根据权利要求1所述的金刚石/碳化硅复合材料的制备装置，其特征在于，所述金刚石/碳化硅复合材料的制备装置还包括可调节支撑机构，所述可调节支撑机构位于所述...

【技术特征摘要】

1.一种金刚石/碳化硅复合材料的制备装置，其特征在于，所述金刚石/碳化硅复合材料的制备装置包括：

2.根据权利要求1所述的金刚石/碳化硅复合材料的制备装置，其特征在于，所述进气口的直径小于所述出气口的直径。

3.根据权利要求1所述的金刚石/碳化硅复合材料的制备装置，其特征在于，所述恒定气压辅助单元包括气压灵敏度计、电子传感器以及可调节气压配重块，所述恒定气压辅助单元用于矫正所述炉体内设定的气压参数。

4.根据权利要求1所述的金刚石/碳化硅复合材料的制备装置，其特征在于，所述金刚石/碳化硅复合材料的制备装置还包括可调节支撑机构，所述可调节支撑机构位于所述加热体内，所述可调节支撑机构用于支撑所述烧结区，并使得所述烧结区在所述加热体内可沿轴向高度方向上下移动。

5.一种金刚石/碳化硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述金刚石/碳化硅复合材料的制备方法通过权利要求1~4中任意一项所述的金刚石/碳化硅复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱万利，张舸，包建勋，郭聪慧，崔聪聪，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：