[发明专利]一种金刚石/金属基复合材料的高效制备方法

权利要求书

1.一种金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：金刚石/金属基复合材料的高效制备方法按以下步骤进行：

一、称料与装填：

称取具有金属镀层的金刚石粉，将金刚石粉装填于石墨模具的型腔之中，用超声振动台对金刚石粉进行振实；

所述金属镀层为W、Ti、Cr、Mo中的一种；

二、低温扩散处理：

将装有金刚石粉的成型模具放入真空气压浸渗炉内并加热至低温扩散温度进行低温扩散处理；

镀层金属为W时，低温扩散温度为700～750℃，保温时间为6～12h；

镀层金属为Ti时，低温扩散温度为650～700℃，保温时间为5～10h；

镀层金属为Cr时，低温扩散温度为450～500℃，保温时间为4～8h；

镀层金属为Mo时，低温扩散区温度为700～750℃，保温时间为5～10h；

三、高温反应处理：

低温扩散处理后，将装有金刚石粉的成型模具加热至高温反应温度进行高温反应处理；

镀层金属为W时，高温反应温度为900～950℃，保温时间为30～60min；

镀层金属为Ti时，高温反应温度为750～800℃，保温时间为30～60min；

镀层金属为Cr时，高温反应温度为600～650℃，保温时间为30～60min；

镀层金属为Mo时，高温反应区温间为800～850℃，保温时间为30～60min；

四、气压浸渗：

将基体金属加热得到金属液，将金属液浇筑到高温反应处理后的成型模具内，进行真空气压浸渗，得到金刚石/金属基复合材料。

2.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤一所述金属镀层的厚度为20～500nm。

3.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤一所述金刚石粉的粒径为30～120μm。

4.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤一所述金刚石粉的晶体形态为单形、聚形中的一种或两种任意比例混合物。

5.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤二中加热至低温扩散温度时的升温速率为5～10℃/min。

6.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤三中加热至高温反应温度时的升温速率为15～20℃/min。

7.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤四所述基体金属为纯铝、铝合金、纯铜、铜合金中的一种。

8.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤四所述基体金属加热温度为基体金属熔点以上100～300℃。

9.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤四所述真空气压浸渗工艺为：将浸渗炉内的气压以1MPa/min的加压速率加压至20MPa，浸渗速率为5mm/min，保压时间为15min；浸渗炉内真空度为小于10^-2Pa。

10.根据权利要求1所述的金刚石/金属基复合材料的高效制备方法，其特征在于：步骤四真空气压浸渗结束后，将成型模具在20MPa下保压90min并随炉冷却，冷却至300℃下后从炉中取出成型模具，最后脱模。