申請?zhí)枺?01611195464.8
　　申請人：北京科技大學
　　發(fā)明人：何新波 潘彥鵬 任淑彬 吳茂 鄭偉 曲選輝

　　摘要： 本發(fā)明提供了一種制備具有高體積分數(shù)金剛石/銅復合材料零件的方法，采用鹽浴鍍覆技術在金剛石表面鍍覆一層均勻的Mo2C用來改善金剛石與銅的潤濕性，然后采用化學鍍覆方法繼續(xù)在Mo2C層表面鍍銅，通過控制鍍液中Cu2+含量來控制鍍銅層厚度，從而制備出含銅體積分數(shù)為30～50vol.％的雙鍍層Cu?Mo2C?Diamond粉末。通過超高壓冷壓方法對Cu?Mo2C?Diamond粉末進行成形，并采用真空無壓燒結方法制備Diamond/Cu復合材料零部件。本發(fā)明的優(yōu)點在于可直接制備出具有復雜形狀的高體積分數(shù)(50～70vol.％Diamond/Cu)復合材料零部件，同時，復合材料組織均勻、致密度高，可實現(xiàn)批量生產Diamond/Cu復合材料零件，生產成本低。 　　主權利要求：1.一種制備具有高體積分數(shù)金剛石/銅復合材料零件的方法，其特征在于：采用鹽浴鍍覆技術在金剛石表面鍍覆一層均勻的Mo2C用來改善金剛石與銅的潤濕性，然后采用化學鍍覆方法繼續(xù)在Mo2C層表面鍍銅，并根據(jù)鍍銅質量的不同制備出不同鍍銅層厚度的雙鍍層金剛石粉末；然后通過超高壓冷壓成形方法直接壓制雙鍍層金剛石粉末來成形，再通過真空無壓燒結技術近終成形金剛石/銅復合材料零部件；具體工藝步驟為：1)選取晶型度為MBD10且平均粒度為100μm的金剛石粉末、MoO3粉末以及混合鹽NaCl-KCl，進行機械混料，然后在通Ar氣的快速升溫管式電爐中進行反應燒結，在高溫下使熔鹽中的MoO3粉末與表面石墨化的金剛石反應形成Mo2C層，NaCl:KCl摩爾比＝1:1；2)隨爐冷卻后，將得到的產物進行超聲酒精清洗篩分出鍍覆Mo2C層的金剛石粉體，在鍍覆Mo2C層的金剛石粉體表面進行化學鍍銅；3)采用冷壓機在超高壓壓力下將不同鍍銅量的Cu-Mo2C-Diamond粉末直接壓制成形金剛石/銅復合材料零件；4)采用鎢絲真空爐將零件燒結致密，隨爐冷卻至室溫，得到近終成形的金剛石/銅復合材料零件。
　　2.根據(jù)權利要求1所述的制備具有高體積分數(shù)金剛石/銅復合材料零件的方法，其特征在于：步驟1)所述金剛石與MoO3的摩爾比為10:1～3，金剛石與混合鹽的質量比為1:3～5；反應燒結溫度為1000℃～1100℃，時間為1～3h。
　　3.根據(jù)權利要求1所述的制備具有高體積分數(shù)金剛石/銅復合材料零件的方法，其特征在于：步驟2)所述化學鍍銅過程如下：將金剛石粉體置于濃度為30g/L的SnCl2去離子水溶液中進行表面敏化，然后置于濃度為0.25g/L的PdCl2去離子水溶液中進行表面活化，最后在配制好的硫酸銅鍍液中進行化學鍍銅；其中硫酸銅鍍液配方為：CuSO4·5H2O(15g/L)，37％HCHO水溶液(14ml/L)，EDTA(14.5g/L)，C4O6H4KNa(14g/L)，二聯(lián)吡啶(0.02g/L)，亞鐵氰化鉀(0.01g/L)；鍍液的酸堿度控制在PH>11，反應溫度控制在43±0.5℃；通過控制硫酸銅鍍液的用量制備出含銅體積分數(shù)不同的雙鍍層Cu-Mo2C-Diamond粉末。
　　4.根據(jù)權利要求2所述的制備具有高體積分數(shù)金剛石/銅復合材料零件的方法，其特征在于：所述Cu-Mo2C-Diamond雙鍍層金剛石粉末含銅體積分數(shù)為30～50vol.％，鍍銅過程所需硫酸銅鍍液的量為0.286～0.668L/g，鍍覆時間為1～6h。
　　5.根據(jù)權利要求1所述的制備具有高體積分數(shù)金剛石/銅復合材料零件的方法，其特征在于：步驟3)所述冷壓機壓力為0.8～3.2GPa，保壓時間為5～15min。
　　6.根據(jù)權利要求1所述的制備具有高體積分數(shù)金剛石/銅復合材料零件的方法，其特征在于：步驟4)所述鎢絲真空爐真空燒結溫度為950℃～1050℃，燒結時間為0.5～2h。