[发明专利]一种高导热近净形的金刚石/铜复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高导热近净形的金刚石/铜复合材料及其制备方法，属于金属材料领域。所述金刚石/铜复合材料具有三维连通结构，由金刚石颗粒骨架、过渡层、金属铜及表面渗出铜组成。制备方法为：先将盐浴镀W后的金刚石颗粒近终成形，然后采用无压熔渗法制备高导热性能复合材料。本发明有效解决了金刚石和金属相容性、金刚石/铜复合材料难于机加工、表面质量不高、产品形状单一、生产成本高等诸多问题，所制备的复合材料的致密度高、组织分布均匀、界面厚度可控、导热率高，该工艺设备简单、可操作性强、能耗成本低廉、可实现批量生产，具有高热导性能，可满足热管理或电子封装领域需求。

主权项

1.一种高导热近净形的金刚石/铜复合材料，其特征在于，所述的金刚石/铜复合材料具有三维连通结构，其从内至外依次包括金刚石颗粒骨架、过渡层、金属铜、渗出铜；所述金刚石/铜复合材料的表面是一层渗出铜；所述过渡层的厚度为0.03‑4μm；所述渗出铜的厚度为100‑250μm；所述金刚石/铜复合材料通过以下方法制备：(1)将金刚石颗粒进行表面净化、除油、粗化处理；(2)将经过步骤(1)处理的金刚石颗粒与W粉按体积分数比为1:2‑5投入到球磨机中，混合均匀后取出，在混合盐浴的保护下加热至1100℃‑1200℃，保温20‑120min，随炉冷却，得到表面W化的金刚石颗粒；(3)将表面W化的金刚石颗粒与粘结剂按重量比为12‑16：1充分混合后，压制成形，脱脂后得到多孔金刚石预制坯；(4)将铜置于金刚石预制坯的上方或下方，其中铜和金刚石预制坯的质量比为2‑5:1，在氩气气氛中加热至1250℃‑1450℃，保温30min‑120min，随炉冷却，得到金刚石/铜复合材料；其中所述粘结剂包括以下按重量百分比计的原料：石蜡40‑75％，高密度聚乙烯10‑25％，硬脂酸5‑10％，聚丙烯10‑25％。