[发明专利]一种金刚石铝复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金刚石铝复合材料及其制备方法，属于金刚石铝复合材料技术领域。包括以下步骤：将金刚石与基体按预定比例依次从下至上装配于模具中；其中，所述基体为铝合金或纯铝其中的一种；将所述模具置于设备中，制备得到金刚石铝复合材料。本发明中提高了金刚石与铝之间的界面强度，进而提高复合材料的热导率、强度以及冷热冲击性能，复合材料的热导率均可达到550W/(m•K)以上；制备的碳化硅层更容易控制膜层厚度，并且生成的膜层更加均匀，不宜出现颗粒状的碳化硅，因此制备的金刚石铝复合材料性能优异，并在高温高湿条件下仍能保持性能基本不衰减，提高了金刚石铝复合材料的力学性能，并保持了较高的导热率，扩展了这类材料的应用空间。

技术领域

本发明属于金刚石铝复合材料技术领域，具体涉及一种金刚石铝复合材料及其制备方法。

背景技术

金刚石作为具有极高热导率和较低热膨胀系数的材料，开始得到电子封装行业的关注，随着其价格的不断降低，大规模应用开始变得现实。

金属基复合材料，采用金属作为基体，用陶瓷、金属间化合物或是其他单质材料作为第二相进行复合制备，得到的材料具有诸多优势，如可以通过合理选择基体与第二相的组合得到需要的性能，并通过两者之间的科学配比使目标性能在一定程度上得到调节。

目前为止，第二代、第三代金属电子封装材料的热导率无论如何优化，热导率都难以达到300W/(m·K)，因此需要开发更高导热系数的金属电子封装材料。

发明内容

发明目的：为了解决上述问题，本发明提供了一种金刚石铝复合材料及其制备方法。

技术方案：一种金刚石铝复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将金刚石与基体按预定比例依次从下至上装配于模具中；其中，所述基体为铝合金或纯铝其中的一种；

将所述模具置于设备中，制备得到金刚石铝复合材料。

在进一步的实施例中，若基体为纯铝，则金刚石与基体装配前，对金刚石进行预处理；所述预处理至少包括：对金刚石镀覆连接膜。

在进一步的实施例中，所述铝合金成分为Cu 0.10～0.20％，Mn 0.10～0.15％，Si 1.0～4.5％，Ti 0.10～0.15％，Zn 0.20～0.25％，Cr 0.10～0.15％，Mg 0.70～1.2％，余量为Al。

在进一步的实施例中，所述连接膜为SiC膜。

在进一步的实施例中，所述连接膜的厚度为30～500nm。

在进一步的实施例中，镀膜流程至少包括以下步骤：

先将金刚石粉和SiO粉末用混料机混合，然后放入氧化铝坩埚内，在1300～1400℃的温度真空加热30～120min，得到镀覆SiC膜金刚石；

其中，金刚石粉与SiO粉末的质量比为8～10：1，SiO粉末的平均粒径为 15～25μm；真空度最大为1Pa。

在进一步的实施例中，所述金刚石粒径为30～400μm。

一种金刚石铝复合材料，由上述的金刚石铝复合材料的制备方法制备得到。