一种低成本制备高精度金刚石/Al复合材料零件的方法技术

本发明专利技术提供一种低成本制备高精度金刚石/Al复合材料零件的方法。金刚石/Al复合材料硬度很高，很难通过机械加工来保证零件的尺寸精度，此外金刚石与Al二者在制备过程中易发生界面发生，生产有害的Al4C3。本发明专利技术先制备多孔金刚石预制坯然后再采用熔渗工艺与Al合金进行复合来制备金刚石/Al复合材料。制备金刚石预制坯采用热固性酚醛树脂做粘合剂。Al合金的主要成分为Al-（2-5）%Si-（1-3）%Ti。采用该工艺所制备的金刚石/Al复合材料的尺寸精度可以控制在±0.5%范围内，复合材料的导热率高于450W/mK，并且成本较低、界面处也无Al4C3有害相。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属基复合材料研究领域，专利技术了。
技术介绍
金刚石颗粒增强铝基复合材料具有较高的导热率、与芯片适配的热膨胀系数以及低的密度，在大规模集成电路中具有非常广阔的应用前景。金刚石/Al复合材料用作散热材料时，金刚石颗粒的体积分数通常超过55%，如此高的体积分数使得该材料硬度较高、脆性较大，很难通过机械加工的方法制备出所需要精度、形状复杂的零件，因此限制了该材料的广泛应用。同时，金刚石与铝进行直接复合时，易在高温下发生界面反应，生成Al4C3有害相，导致该材料很容易在空气中因吸潮而粉化。
技术实现思路
本专利技术目的是解决金刚石/Al复合材料用作散热材料时、脆性较大、难加工的问题，及金刚石与铝进行直接复合时，易在高温下发生界面反应，生成A14C3有害相，导致该材料很容易在空气中因吸潮而粉化的问题。本专利技术的具体内容为:首先称取质量为金刚石粉末质量5-10%的热固性酚醛树脂，将其溶解到无水乙醇中，然后将粒径为50-100 μ m金刚石粉末颗粒倒入到溶液中，并进行加温搅拌，温度控制在60-8(TC，搅拌至酒精挥发完毕，酚醛树脂完全包覆在金刚石颗粒表面为止。然后将经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本制备高精度金刚石/Al复合材料的方法，其特征在于：采用热固性酚醛树脂作为多孔金刚石坯体的成形剂，将金刚石粉末的质量的5?10%的热固性酚醛树脂与粒径为50?100μm金刚石颗粒进行混合，采用热压的方法进行成形得到压制坯，然后将压制坯在氢气氛中进行高温分解得到多孔金刚石预制坯；将多孔金刚石坯和适量的Al?（2?5）%Si?（1?3）%Ti铝合金一起置于真空热压炉中于一定的温度和压力条件下进行熔渗，最终得到高尺寸精度和高导热率的金刚石/Al复合材料零件。

【技术特征摘要】
1.一种低成本制备高精度金刚石/Al复合材料的方法，其特征在于:采用热固性酚醛树脂作为多孔金刚石坯体的成形剂，将金刚石粉末的质量的5-10%的热固性酚醛树脂与粒径为50-100 μ m金刚石颗粒进行混合，采用热压的方法进行成形得到压制坯，然后将压制坯在氢气氛中进行高温分解得到多孔金刚石预制坯；将多孔金刚石坯和适量的Al- (2-5) %S1- (1-3) %Ti铝合金一起置于真空热压炉中于一定的温度和压力条件下进行熔渗，最终得到高尺寸精度和高导热率的金刚石/Al复合材料零件。2.按照权利要求1所述的低成本制备高精度金刚石/Al复合材料的方法，其特征在于:热固性酚醛树脂与金刚石颗粒进行混合时，采用包覆法进行混合，即先将一定比例的酚醛树脂溶入乙醇中得到溶液，然后将金刚石粉倒入溶液中在60-80°C的温度下进行搅拌，待乙醇挥发完毕后进行包覆粉末的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任淑彬，郭彩玉，许慧，何新波，曲选辉，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：