[发明专利]金刚石-碳化硅复合材料的制备方法以及电子设备

说明书

本发明涉及一种金刚石‑碳化硅复合材料的制备方法以及电子设备。该制备方法将金刚石、石墨、第一硅粉、第一粘结剂溶液进行混合。将混合得到的混合物成型处理得到坯体。然后将坯体进行脱脂、冷却，再通过第二粘结剂溶液对冷却后的坯体进行浸渍处理。通过浸渍处理能够使金刚石与金刚石之间形成网状疏松的多孔结构，然后在与第二硅粉熔渗的过程中，硅蒸气通过毛细现象进入网状疏松的多孔结构中，进而促进硅与碳源充分反应生产碳化硅，从而有效降低金刚石‑碳化硅复合材料内部的游离硅的含量，提高金刚石‑碳化硅复合材料的综合性能。使用该制备方法得到的金刚石‑碳化硅复合材料具有良好的散热性能，在使用过程中能够保持良好的稳定性。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种金刚石-碳化硅复合材料的制备方法以及电子设备。

背景技术

目前，电子设备在人们的生产生活中起着重要的作用，随着技术的进步，电子设备的设计越来越复杂，功率密度也越来越高，由此会产生大量的热量。当这些热量不能及时转移出去时，会直接影响电子设备的正常运行，甚至导致安全事故的发生。通常在电子设备中会采用散热材料来完成相应的散热任务，随着对散热要求的提高，越来越多的散热材料被制备出来，比如，树脂基散热材料、金属基复合材料、金刚石-碳化硅复合材料等等。其中，金刚石-碳化硅复合材料由于具有两相的热膨胀系数匹配、热导率高、密度低等优点而被认为是极具应用前景的散热材料。但是，金刚石-碳化硅复合材料内部游离硅的存在会制约该复合材料的综合性能。而传统的制备方法比如高温高压法、前驱体转化法均难以有效降低金刚石-碳化硅复合材料内部的游离硅的含量，因此传统的制备方法对金刚石-碳化硅复合材料的性能的提升效果欠佳。

发明内容

基于此，有必要提供一种金刚石-碳化硅复合材料的制备方法，通过该制备方法能够有效降低金刚石-碳化硅复合材料内部的游离硅的含量，提高金刚石-碳化硅复合材料的综合性能。

一种金刚石-碳化硅复合材料的制备方法，包括如下步骤：

将金刚石、石墨、硅粉、第一粘结剂按质量比(20～70):(5～10):(5～10):(10～60)备料；

将所述硅粉分为第一硅粉和第二硅粉；

将所述第一粘结剂溶于第一溶剂，得到第一粘结剂溶液；

将第二粘结剂溶于第二溶剂，得到第二粘结剂溶液；

将所述金刚石、所述石墨、所述第一硅粉、所述第一粘结剂溶液混合，得到混合物；

对所述混合物进行成型处理，得到坯体；

对所述坯体进行脱脂、冷却、所述第二粘结剂溶液浸渍处理，得到复合材料预成品；

在真空环境下，对所述复合材料预成品与所述第二硅粉进行熔渗处理。

在其中一个实施例中，对所述坯体进行多次所述脱脂、冷却、所述第二粘结剂溶液浸渍处理，得到所述复合材料预成品。

在其中一个实施例中，所述第一硅粉与所述第二硅粉的质量比为10:(50～80)；和/或，

所述第二粘结剂溶液中所述第二粘结剂的浓度为3g/mL～15g/mL。

在其中一个实施例中，所述脱脂的方法为：在氩气氛围中，将所述坯体在1000℃～1300℃下脱脂15h～25h。

在其中一个实施例中，所述第二粘结剂溶液浸渍处理的时间为0.5h～1h；和/或，

所述真空环境的真空度为0.5MPa～1MPa；和/或，

所述熔渗处理的温度为1450℃～1700℃，熔渗时间为1h～2h。

在其中一个实施例中，所述金刚石的粒径为500目～100目，所述硅粉的粒径为500目～200目，所述石墨的粒径为800目～180目。