[发明专利]一种金刚石-金属基复合导热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种金刚石-金属复合导热材料，其特征在于，包括金属基体和多层级配的金刚石粉体层；所述金刚石粉体层状排列，与所述金属基体紧密结合；金刚石粉体体积分数在55％至85％之间；

所述金刚石粉体层包括第一金刚石粉体层，粒径规格在8目至50目之间；

所述金刚石粉体层包括第二金刚石粉体层，其粒径与第一金刚石粉体层的金刚石粉体粒径之比在1:2至1:5之间。

2.如权利要求1所述的金刚石-金属复合导热材料，其特征在于，所述金刚石粉体层包括第一金刚石粉体层，粒径规格在15目至30目之间。

3.如权利要求2所述的的金刚石-金属复合导热材料，其特征在于，所述第二金刚石粉体层和第一金刚石粉体层的金刚石粉末质量比在1:1.5至1:5之间。

4.如权利要求1至3任意一项所述的金刚石-金属复合导热材料，其特征在于，所述金刚石粉体为表面镀覆有硅-碳化硅涂层的金刚石粉体，所述硅-碳化硅涂层厚度在0.1微米至2微米。

5.如权利要求4所述的金刚石-金属复合导热材料，其特征在于，所述硅-碳化硅涂层厚度为0.2微米。

6.如权利要求1至5任意一项所述的金刚石-金属复合导热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在金属箔之间布置金刚石粉体层的金刚石粉体填充的金属网，获得待烧结的金刚石-金属基层状复合体；所述金属网材质与金属箔相同，为金属基体材质，其网眼规格与金刚石粉体层的金刚石粉体规格一致；

(2)将步骤(1)中获得的金刚石-金属基层状复合体采用真空热压法烧结，制备所述金刚石-金属复合导热材料。

7.如权利要求6所述的金刚石-金属复合导热材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金刚石粉体层包括第一与第二金刚石粉体层，所述第一与第二金刚石粉体层的粉体分别填充在布置于金属箔之间且与其规格一致的金属网中；其中第一与第二金刚石粉体层的金刚石粉体其规格为经级配的金刚石粉体规格。

8.如权利要求7所述的金刚石-金属复合导热材料的制备方法，其特征在于，所述金刚石粉体其表面镀覆有硅-碳化硅涂层的金刚石粉体，所述硅-碳化硅涂层厚度在0.1微米至2微米。

9.如权利要求8所述的金刚石-金属复合导热材料的制备方法，其特征在于，所述表面镀覆有硅-碳化硅涂层的金刚石粉体的金刚石颗粒采用盐浴镀的方法镀覆。

10.如权利要求9所述的金刚石-金属复合导热材料的制备方法，其特征在于，所述表面镀覆有硅-碳化硅涂层的金刚石粉体的金刚石颗粒采用盐浴镀的方法镀覆的具体步骤如下：

S1、金刚石粉体与可溶性氯盐、过量的硅粉配料后混合均匀形成粉体共混物；

S2、将步骤S1中获得的粉体共混物装入石墨坩埚，真空环境下1100℃至1250℃煅烧30分钟至120分钟，冷却后获得经煅烧的粉体共混物；

S3、将步骤S2中获得的经煅烧的粉体共混物，洗除可溶性氯盐、以及多余的硅粉，获得所述表面镀覆有硅-碳化硅涂层的金刚石粉体。

11.如权利要求6所述的金刚石-金属复合导热材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)真空热压法烧结具体工艺为：

将步骤(1)中获得的金刚石-金属基层状复合体置于真空热压炉内，抽真空至10Pa以下，加热至所述金属的熔融温度，保温20分钟-120分钟，热压烧结，压力30Mpa至50MPa，保压冷却。

12.如权利要求6所述的金刚石-金属复合导热材料的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

(3)热等静压处理：将步骤(2)中获得的金刚石-金属复合导热材料放置于热等静压炉内，加热至500℃-600℃或900℃-1020℃，保温40-80分钟进行热压烧结，压力120MPa至200MPa；当所述热等静压炉冷却到200℃开始卸压至烧结结束。

13.如权利要求6所述的金刚石-金属复合导热材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金刚石-金属基层状复合体的上下表面，铺设粒径在3至10微米的金刚石粉体和相应金属网。