[发明专利]一种高体积分数SiCp/Al合金复合材料的粉体冶金制备方法

摘要

本发明公开了一种高体积分数SiCp/Al合金复合材料的粉体冶金制备方法，对市购的SiC粉体进行淘洗，去除其中细小的SiC颗粒，将经淘洗的平均粒径为10‑30um SiC粉体与平均粒径为5‑20um的Al合金粉体配料，双轴滚筒混料，在钢模中400‑600MPa单向压制，高纯N2气氛保护660‑720℃常压烧结制备的50vol％SiCp/Al合金复合材料致密度可达98.5％，抗弯强度达到495MPa，热导率达到153W/(m·K)，热膨胀系数低至8.1×10‑6/K。该高体积分数SiCp/Al合金复合材料的综合性能超过熔渗或热压法制备的类似成分的SiCp/Al合金复合材料，可用作高性能电子封装材料。

主权项

1.一种高体积分数SiCp/Al合金复合材料的粉体冶金制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)淘洗：将SiCp粉体在去离子水中超声处理10‑20min，随后静置10‑20min，将去离子水连同悬浮于其中的细小SiCp颗粒一起倒掉，重复淘洗3‑5次，直至去离子水完全澄清；淘洗后的SiCp粉体于150℃保温干燥12h备用；淘洗后的SiCp粉体的平均粒径d50为10‑30μm；(2)配料：将淘洗后的SiCp粉体与市购的平均粒径d50为5‑20um的Al合金粉体按照配比量进行配料；(3)混料：SiCp粉体与Al合金粉体的混合在双轴滚筒混料机上进行，加入直径为5‑15mm的ZrO2球作为混料介质，球料比为2:1，辊轴转速为300‑400r/min，混料时间为6‑8h；(4)压制成形：向步骤(3)获得的混合粉体中滴加成形剂，在滴加的过程中不断搅拌直至成形剂在混合粉体均匀分布，随后将获得的混合料填入阴模内壁涂抹硬脂酸锌的钢制模具中，单向施加400‑600MPa的轴向压力，保压1‑5min压制成形；(5)常压烧结：将步骤(4)获得的压坯放入石英管式烧结炉中常压烧结，烧结温度为660‑720℃，烧结时间为1‑3h，制备得到高体积分数SiCp/Al合金复合材料；制备获得的高体积分数SiCp/Al合金复合材料中，SiCp的含量为30‑50vol％，余量为Al合金。