[发明专利]一种超高压力烧结制备高导热金刚石铜基复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种超高压力烧结制备高导热金刚石铜基复合材料的方法，属于热沉材料领域。基体铜粉体积分数为30%-70%，而增强相镀层金刚石体积分数为30%-70%，该复合材料的工艺方法是，先用真空微蒸发镀覆金刚石，以改善其与铜粉的浸润性，从而降低界面热阻；铜粉作还原处理；然后将改性的金刚石与铜粉按照一定的比例进行混料，冷压成形，组装入叶腊石模具中，在六面顶压机上高压高温烧结得到金刚石铜基复合材料。该方法得到的高热导率、低膨胀系数的金刚石/铜复合材料不仅可以在聚变堆中，作为面向等离子体部件的热沉材料应用，而且还可以在电子封装材料等其他散热材料领域应用，具有很好的发展前景。

主权项

一种超高压力烧结制备高导热金刚石铜基复合材料的方法，其特征在于，制备过程包括以下几个步骤：1）金刚石颗粒镀覆：将颗粒尺寸范围为109‑120μm的金刚石，在温度650‑750℃下进行真空微蒸发镀铬，镀铬层的厚度为0.1μm；2）将步骤1）得到的镀覆金刚石颗粒与氧含量小于0.1%的铜粉按照金刚石颗粒占总体积分数的30%‑70%，铜粉总体积分数为的30%‑70%比例进行配比，然后在V型混料机中混2‑5个小时，转速30~40r/min；3）冷压成型：将混好的料取出，再加入酒精，在研体中研磨0.5小时，放入自行设计的钢模具中，在液压机压力为10‑30MPa，保压1‑2min，冷压成坯体； 4）超高压力烧结：将坯体放入六面顶压机专用叶腊石模具中，模具中盛放样品的镁杯尺寸为Φ37.2×32mm，叶腊石尺寸为58×58 mm，在烧结压力为4‑5.5GPa，通电功率为1800‑2200W，烧结时间为2‑6min条件下，进行超高压力通电烧结，得到高导热低膨胀金刚石铜基复合材料；5）材料加工：将产品按照要求激光切割成所需尺寸。