[发明专利]一种高体分碳化硅增强铝基复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高体分碳化硅增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

碳化硅粉体级配后分散于硅溶胶中，混合均匀后干燥得到干燥粉体；加入造孔剂和干燥粉体混合均匀后，压制得到碳化硅毛坯，毛坯于800-1000℃下充分热处理；之后随炉冷却得到多孔碳化硅；

将多孔碳化硅用丙酮浸泡，再用氢氟酸和柠檬酸活化处理，最后用含Cu²⁺的水溶液进行湿法沉积，得到铜改性的多孔陶瓷；

铝液700-750℃下用精炼剂除渣后加入质量百分数0.3-0.5％的铈进行熔炼得到含有铈的铝液；

将多孔陶瓷在700-750℃，氮气气氛下进行浸渗含有铈的铝液；铝液浸渗在陶瓷预制体骨架中，浸渗完毕后快速把工装从浸渗炉中取出，在空气中快速冷却，得到高致密的铝碳化硅复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

用于级配的碳化硅粉体的粒径为20-200μm；硅溶胶的固含量为10-20％；

干燥得到干燥粉体的温度为80-100℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

碳化硅陶瓷热处理的升温速率满足：＜600℃时，1-3℃/min，＞600℃，3-5℃/min；充分热处理时间为1-3h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

多孔碳化硅的气孔率为30-45％，强度≥3MPa。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

多孔陶瓷用丙酮浸泡5-10分钟，其次用浓度2-5％的氢氟酸处理30-60s，再用5-8％柠檬酸活化处理1-3min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

得到的铜改性的多孔陶瓷后还用2-5％的盐酸清洗10-30s除杂质，在80-100℃，1-2h真空干燥。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

铝液中，1％≤Mg的质量分数≤3％，2％≤硅的质量分数≤10％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所得到的复合材料致密度高于99.5％，热导率大于200W/mK，弯曲强度大于400MPa。

9.一种高体分碳化硅增强铝基复合材料，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的方法制得。

10.权利要求9所述的一种高体分碳化硅增强铝基复合材料在散热器中的应用。