[发明专利]一种多晶SiC—金刚石双层复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多晶SiC—金刚石双层复合材料的制备方法，其特征在于：以SiC多晶块体或粉末、金刚石粉末为原料，在高温高压条件下烧结，具体包括如下步骤：

a、原料处理：用无水乙醇分别处理晶粒尺寸为3 nm-500 μm的金刚石粉末和晶粒尺寸为3 nm-500 μm的SiC粉末或多晶块体，废液倒出后，在100-120 ℃条件下进行烘干；干燥后的金刚石粉末和SiC粉末或多晶块体中分别加适量的去离子水，分别进行预压成型，把成型样品放入真空干燥箱中真空干燥；

b、装配烧结单元：将预压成型的原料用金属包裹体进行包裹，避免样品在高温高压下污染；将带有金属包裹体的原料装入高压烧结单元中，将组装好的高压烧结单元放入干燥箱中恒温干燥备用；

c、高温高压烧结：将高压烧结单元放入高压设备的合成腔体中，然后开始升压，达到设定压力后，升温加热，保温一段时间；保温结束后，停止加热，保压一段时间后再开始缓慢降压；

d、样品处理：取出合成腔体内的样品，去除样品外面包裹的金属包裹体，对内部样品进行打磨、抛光以及酸洗后，得到多晶SiC—金刚石双层复合材料。

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：晶粒尺寸为3 nm-500 μm的金刚石粉末原料中添加有烧结助剂A，晶粒尺寸为3 nm-500 μm的SiC多晶块体或粉末原料中添加有烧结助剂B。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述烧结助剂A为Fe、Co、Ni、Si中的一种或多种，所述烧结助剂B为Fe、Si中的一种或两者的混合物。

4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：高温高压烧结的条件是烧结压力1-25 GPa、烧结温度600-2300 ℃、保温时间20秒-5小时。

5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：高温高压烧结的条件是烧结压力1-4.5 GPa、烧结温度600-1300 ℃、保温时间20秒-3分钟。

6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备得到的多晶SiC—金刚石双层复合材料的厚度为2-200 mm，其中多晶SiC层厚度为1-199 mm，多晶金刚石厚度为1-199 mm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高压设备是国产六面顶压机。

8.一种多晶SiC—金刚石双层复合材料，其特征在于由权利要求1-7任一所述的制备方法制备得到。