申請?zhí)枺?01510240827.4
　　申請人：東南大學
　　發(fā)明人：陳鋒 陳培架 余新泉 張友法 曾從遠

　　摘要：本發(fā)明涉及一種擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，具體步驟：首先，將金剛石顆粒填入模具，保持模具豎直并振實，使金剛石顆粒自由堆積；其次，將模具加熱到一定溫度并保溫，旋緊上蓋，使金剛石顆粒在受壓狀態(tài)下保持緊密堆積狀態(tài)；然后，通過加壓將鋁液滲入金剛石顆粒間隙，同時向模具上蓋處噴霧冷卻，使鋁基體順序凝固制得金剛石-Al復(fù)合材料；最后，通過熱處理改善金剛石-Al界面結(jié)合。所用金剛石粒徑為125-250μm，表面不鍍膜，基體為鋁硅合金。本發(fā)明無需真空或氣氛保護系統(tǒng)；特制模具在整個制備流程中提供壓應(yīng)力，保證金剛石顆粒緊密接觸；順序凝固使鋁基體致密；后期熱處理能改善金剛石-Al界面結(jié)合。復(fù)合材料熱導率優(yōu)異，適合工業(yè)化生產(chǎn)。 　　主權(quán)利要求：1.一種擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：第一步：對浸滲模具內(nèi)部噴涂BN脫模劑，防止鋁基體與模具粘連；第二步：將金剛石顆粒填入模具，使模具保持豎直并振動，使金剛石顆粒自由堆積，之后旋上上蓋，上蓋與顆粒堆積體表面預(yù)留1-2mm的間隙；第三步：將模具預(yù)熱，保證各處金剛石顆粒的溫度均勻，將模具取出保持豎直狀態(tài)，再次振動模具，并旋緊上蓋，使金剛石顆粒在受壓狀態(tài)下保持緊密堆積狀態(tài)；第四步：采用壓力浸滲方法，將溫度為610-650℃的鋁熔體由底部的進液口滲入金剛石顆粒間隙，并使?jié)B流前沿的空氣通過上蓋排氣口排出，與此同時，持續(xù)對模具上蓋進行噴霧冷卻，使鋁液到達上蓋的排氣口時凝固，由于上蓋溫度降低，能實現(xiàn)自上而下的順序凝固，保證上部鋁液凝固時在壓力作用下獲得下部鋁液的補縮，使鋁基體致密；第五步：在進液口鋁液凝固后，將模具放入保溫爐中進行熱處理，使金剛石-Al界面充分擴散，改善界面結(jié)合；第六步：將模具從保溫爐中取出空冷，旋開上蓋，對模具的進液口處施加壓力，將金剛石-Al復(fù)合材料取出。
　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，其特征 在于：所述浸滲模具包括排氣口(1)、上蓋(2)、上蓋多孔陶瓷(3)、圓筒形模 腔(4)、進液口多孔陶瓷(6)、進液口(7)；該模具以圓筒形模腔(4)為主體， 上部采用螺紋連接的上蓋(2)封口，模腔中填充自由堆積金剛石顆粒(5)；在 圓筒形模腔(4)下底面設(shè)置進液口(7)，并在進液口(7)上安放進液口多孔陶 瓷(6)，進液口多孔陶瓷(6)主要起到過濾鋁熔體和阻止金剛石顆粒從進液口 (7)漏出的作用；在上蓋(2)設(shè)置排氣口(1)，并在排氣口(1)下部安放上 蓋多孔陶瓷(3)，上蓋多孔陶瓷(3)主要起到排氣和阻止金剛石顆粒從排氣口 (1)漏出的作用。
　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，其特征 在于：所述BN脫模劑，成分為85wt％BN粉末，5wt％速溶Na2SiO3粉末，10wt％ 無水乙醇。
　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，其特征 在于：所述的金剛石顆粒為MBD4型，表面不鍍覆，粒徑為125-250μm。
　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，其特征 在于：所述鋁熔體為鋁硅合金，Si含量在7wt％～12.5wt％之間。
　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，其特征 在于：所述模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為610-650℃，保溫時間為1-2h。
　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，其特征 在于：所述壓力浸滲，壓力為1-2MPa。
　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓浸滲制備金剛石-Al復(fù)合材料的方法，其特征 在于：所述熱處理，熱處理溫度為510-550℃，保溫時間為2-4h。