[发明专利]铝碳化硅热沉基板制备方法及铝碳化硅热沉基板

权利要求书

1.一种铝碳化硅热沉基板制备方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1：分别制备碳化硅粉料和胶体，将碳化硅粉料加至胶体中进行造粒，得到造粒粉；

步骤S2：采用热等静压方式，将造粒粉放入成型模具中，并施加设定压力和温度，经过设定保压烧结时间后得到碳化硅陶瓷预制体；其中，设定成型模具外界的压力为15~20MPa，温度为850~1150℃，保压烧结时间为5~8小时；

步骤S3：采用真空压力溶渗法，将碳化硅陶瓷预制体放入浸渗炉中，在真空环境下施加高压惰性气体，在碳化硅陶瓷预制体表面浸渗铝合金溶液，得到铝碳化硅铸件；

步骤S4：通过超声波振动切削技术对铝碳化硅铸件进行机加修型，再通过表面金属化镀覆处理，得到铝碳化硅热沉基板；

其中，在步骤S1中，将聚乙烯醇PVA、羧甲基纤维素钠CMC和水按质量比例为8%：2%：90%混合后加入搅拌罐中，加热至100℃并保持5小时，充分搅拌溶解后制成胶体，碳化硅粉料和胶体按质量比例为13%~16%：100%进行混合，经过人工造粒，得到造粒粉；将造粒粉放至烘箱，在50~80℃下烘焙1.5~7小时，全部过30目筛，干燥至水分5%；向烘干后的造粉粒中再加入15%胶体，经过人工造粒，在50~80℃下烘焙2.5小时，全部过30目筛，干燥至水分3%，最后冷却造粒粉；

所述铝合金溶液中包括质量分数为0.3~0.6%的镁；

在步骤S3中，将铝合金溶液加热至660~750℃并对碳化硅陶瓷预制体表面进行浸渗，浸渗炉压力不大于30MPa，保压时间为50~150min；

在步骤S3后，对铝碳化硅铸件进行热处理，以50~100℃/小时的升温速度将铝碳化硅铸件升温至430~550℃，保温4~6小时，经水浴淬火后冷却至室温，以10~50℃/小时的升温速度将铝碳化硅铸件升温至180~190℃，保温2.5~3.5小时，在空气中自然冷却至室温。

2.如权利要求1所述的一种铝碳化硅热沉基板制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述碳化硅粉料由200目、80目、5目的碳化硅原材料按质量比例为13：5：2的比例混合后经球磨而成，其中在球磨时，在碳化硅原材料中加入按质量比例为1：2：2混合的直径为10cm、5cm、2cm的球磨珠，碳化硅原材料与球磨珠的质量比例为1：3，球磨时间5~10小时。

3.如权利要求2所述的一种铝碳化硅热沉基板制备方法，其特征在于，在步骤S4中，对机加修型后的铝碳化硅铸件进行去应力热处理，以10~30℃/小时的升温速度将铝碳化硅铸件升温至160~200℃，保温2~4小时，在空气中自然冷却至室温。

4.一种铝碳化硅热沉基板，其特征在于，所述铝碳化硅热沉基板由权利要求1至3任一项所述的铝碳化硅热沉基板制备方法制得。