[发明专利]一种高热导金刚石掺杂SiC陶瓷的制备方法

摘要

本发明涉及一种高热导金刚石掺杂SiC陶瓷的制备方法，利用流延法结合化学气相沉积方法向金刚石多孔预制体中沉积基体碳化硅。首先配置好不同粒径(7～50μm)的金刚石浆料进行流延实验，然后将流延好的金刚石颗粒和聚乙烯醇缩丁醛组成的基片室温干燥后备用。然后放置入CVI沉积炉，沉积基体碳化硅后得到的金刚石/碳化硅基片进行下一步在其表面的反复流延和沉积。最后，得到了金刚石/碳化硅复合材料试样。制备得到的金刚石/碳化硅复合材料为金刚石和碳化硅双相、无其他杂质，金刚石在复合材料中分布均匀且与基体金刚石结合良好。

主权项

一种高热导金刚石掺杂SiC陶瓷的制备方法，其特征在于步骤如下： 步骤1、制备金刚石浆料流延基片： （1）将经步骤1金刚石微粉、溶剂甲苯、异丙醇和分散剂磷酸三乙酯按照配比混合进行球磨得到浆料，球磨时间为7h，球磨滚筒速率为120r/min；所述金刚石微粉为wt50%；所述溶剂甲苯为wt20%；所述异丙醇为wt20%；所述分散剂磷酸三乙酯为wt2%； （2）再将塑化剂丙三醇、邻苯二甲酸二辛酯、除泡剂正丁醇、乙二醇，粘结剂聚乙烯醇缩丁醛加入浆料中，再次放入滚筒式球磨机，球磨时间和球磨滚筒速率同上；所述塑化剂丙三醇为wt1.5%；所述邻苯二甲酸二辛酯为wt1.5%；所述除泡剂正丁醇为wt1%；所述乙二醇为wt1%；所述粘结剂聚乙烯醇缩丁醛为wt3%； （3）进行抽真空处理，抽真空至‑0.10MPa以下；然后在玻璃基板上涂一层硅油，流延浆料厚度为1.25mm；5h空气环境下干燥后，进行金刚石流延基片的脱模，得到厚度为0.4mm的金刚石流延基片； 步骤2、渗SiC致密化：将得到的金刚石流延基片进行化学气相沉积SiC基体，利用MTS（CH₃SiCl₃）作为先驱体，氢气作为载气，氩气作为稀释气体，其流率比为1:40:40，其中氩气的流率为350mL/min，总气压为5000Pa，沉积温度为1273K； 步骤3：对沉积完毕的金刚石/碳化硅基片表面打磨，除去表面SiC涂层；然后重复步骤1在金刚石/碳化硅基片正反流延叠层，再重复步骤3；经过多次上述的重复得到3mm厚的金刚石/碳化硅陶瓷块体，其密度为2.75g/cm³,孔隙率为19%。