[发明专利]陶瓷颗粒梯度增强Cu热沉及其制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷颗粒梯度增强Cu热沉，其特征在于，由两层或三层不同陶瓷含量的功能层组成，每层功能层由20–60vol.％的陶瓷颗粒和40–80vol.％的金属Cu组成。

2.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒梯度增强Cu热沉，其特征在于，所述陶瓷颗粒为TiB₂或者TiB₂-TiC混合物，所述TiB₂-TiC混合物为物质的量比为2:1的TiB₂和TiC。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷颗粒梯度增强Cu热沉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将2或3组40-80vol.％的Cu粉和20-60vol.％的用于制备陶瓷颗粒的反应物粉料分别加入混料机中，混合均匀后，分别加入模具中，压制成型，得到2或3个不同成分的压坯；

所述Cu粉的粒度小于等于50μm；

所述用于制备陶瓷颗粒的反应物粉料为Ti粉与B粉的混合物、或Ti粉与B₄C粉的混合物；

所述Ti粉与B粉的混合物中Ti粉与B粉的摩尔比为1:2，所述Ti粉与B₄C粉的混合物中Ti粉与B₄C粉的摩尔比为3:1，所述Ti粉的粒度小于等于25μm，所述B粉和B₄C粉的粒度均小于等于5μm；

步骤二、将步骤一得到的2或3个不同成分的压坯叠放在烧结炉中的石墨模具中，对烧结炉抽真空后，充入1个以上大气压的惰性气体，将烧结炉加热到300℃保温25min以上；

步骤三、将烧结炉继续加热至800℃后，保温至压坯中的粉料发生反应；

步骤四、对反应后的压坯施加30MPa-80MPa的压力，保压10s以上，得到陶瓷颗粒梯度增强Cu热沉。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤一中所述Cu粉和用于制备陶瓷颗粒的反应物粉料的混合时间为6h以上，混料机的转速为10-60r/min。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤一中所述Cu粉和用于制备陶瓷颗粒的反应物粉料的混合时间为6-8h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤二中所述保温时间为25-35min。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤二中所述充入的惰性气体为1-1.5个大气压。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤三中所述保温时间为5-10min。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤三中所述压坯的温度通过钨铼热电偶监控。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤四中所述保压时间10-20s。