[发明专利]一种表面改性晶须增强铜基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种表面改性Si₃N₄晶须增强铜基复合材料，其特征在于，所述表面改性Si₃N₄晶须增强铜基复合材料中以表面改性Si₃N₄晶须作为增强相，以铜或铜合金作为基体相，所述表面改性Si₃N₄晶须为表面包覆有金属层的Si₃N₄晶须。

2.根据权利要求1所述的表面改性Si₃N₄晶须增强铜基复合材料，其特征在于，所述Si₃N₄晶须包括α- Si₃N₄、β- Si₃N₄和/或γ- Si₃N₄。

3.根据权利要求1或2所述的表面改性Si₃N₄晶须增强铜基复合材料，其特征在于，构成所述金属层的金属包括Cu、Ag、Ni、Cr和/或者Co，Si₃N₄晶须与金属层的体积比为10:1至100:1，优选30:1至70:1。

4.根据权利要求1-3中任一所述的表面改性Si₃N₄晶须增强铜基复合材料，其特征在于，所述表面改性Si₃N₄晶须增强铜基复合材料中，增强相体积分数为1%～40%，基体相体积分数为60%～99%。

5.一种权利要求1-4中所述表面改性Si₃N₄晶须增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

1）将表面沉积有金属层的Si₃N₄晶须，与铜粉或铜合金粉末进行球磨混合，得到原料粉末；

2）将步骤1）制备的原料粉末，采用热压烧结或无压烧结，制备得到所述表面改性Si₃N₄晶须增强铜基复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，在Si₃N₄晶须表面沉积金属层的方式包括化学镀，所述Si₃N₄晶须的直径为0.1—5微米，长度为1-15微米，晶须长径比介于3～40。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，铜粉或铜合金粉末粒径为1μm～100μm。

8.根据权利要求5-7中任一所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，球磨时间3-24小时。

9.根据权利要求5-8中任一所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，热压烧结工艺参数包括：700℃～1000℃，压力为5 MPa～40MPa，保温时间0.5～4小时，气氛可以是真空或者惰性保护气氛；无压烧结工艺参数包括：先在5MPa～30MPa压力下将原料粉末预压成型，然后在100MPa～300MPa压力下进行冷等静压处理，最后在温度为700℃～1000℃，保温时间0.5h～4h，气氛可以是真空或者惰性保护气氛。