[发明专利]一种铝碳化硅复合材料及方法和散热衬板

权利要求书

1.一种铝碳化硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照铝碳化硅热散热衬板原材料设计参数进行配料、球磨混合、造粒，对原材料进行预处理；同时对模具进行预热；

将预处理好的碳化硅颗粒混合均匀，然后填入模具中；将模具放入加热炉中，按照相应的升温速率均匀加热模具；

将铝合金放入熔铝炉内进行融化铸造，并抽真空搅拌得铝合金溶液；

将加热好的模具移到热压机平台，并将熔铝炉内的铝合金溶液注入模具；将热压机调至一定的压力和保压时间，进行热压，之后脱模；将脱模的铸件进行锻造；

锻造后的铸件通过超声振动切削技术结合金刚石磨头对铝碳化硅复合材料进行机械加工，再进行表面金属化镀覆工艺处理，得到铝碳化硅复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述碳化硅的颗粒级配为240#，110#与15#质量比10：4：2；

所述铝合金的元素成分满足精炼过程中调配Mg、Si含量，使其分别增加到0.5％-0.8％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

按照原材料设计参数进行配料、球磨混合、造粒，对原材料进行预处理具体包括：

依据级配理论选择相应粒径分布的碳化硅颗粒，将碳化硅粉料与球磨珠混合球磨，得到混合料；

将聚乙烯醇PVA、羧甲基纤维素钠CMC、水按质量比为7％:5％:88％混合，在120℃加热并保持至充分溶解制成胶体；

将混合料和胶体按照质量比为(10％～15％)：85％的比例混合，进行造粒，60～100℃烘焙3.5～5h，再过30目筛至全部过筛，继续干燥至水分5％；向烘干的粉料再加入15％的胶，继续人工造粒；在烘箱中50～80℃烘干3h，再通过30目筛至全部过筛，继续干燥至水分3％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

将模具放入加热炉中，升温均匀加热模具具体为：

将模具放入加热炉中，按50℃/min的速率均匀加热模具，升至温度650℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

将铝合金放入熔铝炉内进行融化铸造具体步骤为：

在熔炼炉中加入ZL101A铝合金，控制温度在650～750℃熔炼，得到铝合金熔液；控制温度在700℃，加入精炼剂进行精炼，去除铝合金溶液表面的灰渣，得到较纯的铝合金熔液。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

进行热压具体工艺为：

将热压机调2MPa开始下压，并以3MPa/min匀速上下左右前后施加压力，达到15MPa时保压，之后自然泄压待温度冷却至室温；

将脱模的铸件进行锻造具体包括：

以40-80℃/小时的升温速度将铝碳化硅复合材料铸坯升温至400-500℃，保温处理，然后经过水浴淬火冷却至室温，然后再以20-40℃/小时的升温速度升温至150-180℃，保温，然后在空气中自然冷却至室温。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

锻造后的铸件通过超声振动切削技术结合金刚石磨头对铝碳化硅复合材料进行机械加工具体包括：

通过超声波切削结合金刚石磨头在带有粉尘吸附装置的CNC加工中心上进行机加修型；再对机加件表面清洗、喷砂；

对铝碳化硅机加件进行去应力热处理，以20-40℃/小时的升温速度升温至150-200℃，然后在空气中自然冷却至室温。