申請(qǐng)?zhí)枺?01710038816.7
　　申請(qǐng)人：北京科技大學(xué)
　　發(fā)明人：何新波 鄭偉 吳茂 潘彥鵬 曲選輝

　　摘要： 本發(fā)明涉及一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，屬于金剛石/碳化硅復(fù)合材料領(lǐng)域。本發(fā)明以硅粉為基體，采用金剛石作為導(dǎo)熱源，以石墨為主要的反應(yīng)碳源，在高溫條件下通過(guò)碳和硅的相互擴(kuò)散進(jìn)行碳硅反應(yīng)，生成碳化硅，繼而得到金剛石/碳化硅的復(fù)合材料。首先，將金剛石，石墨和硅粉混合，經(jīng)過(guò)混料機(jī)混合，然后烘干、破碎、過(guò)篩，制備初始的混合粉料。得到的混合粉料，再通過(guò)熱壓的方式制備具有一定形狀和尺寸的金剛石/碳化硅的復(fù)合材料。由這種方法得到的金剛石/碳化硅的復(fù)合材料，具有較高的熱導(dǎo)率和低的熱膨脹系數(shù)，可用作電子封裝中集成電路的基板材料。

　　主權(quán)利要求：1.一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于以硅粉為基體，采用金剛石作為導(dǎo)熱源，以石墨為主要的反應(yīng)碳源，在高溫條件下通過(guò)碳和硅的相互擴(kuò)散進(jìn)行碳硅反應(yīng)，生成碳化硅，繼而得到金剛石/碳化硅的復(fù)合材料；各組分的重量百分?jǐn)?shù)為金剛石10％～80％，石墨10％～50％，硅粉10％～50％。
　　2.如權(quán)利要求1所述一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于具體制備過(guò)程為；將金剛石，石墨，硅粉按比例混合并用有機(jī)溶劑潤(rùn)濕成糊狀，然后將混合物放入球磨罐中，加入磨球，放入混料機(jī)上進(jìn)行混合；混合完成后，用有機(jī)溶劑清洗球磨罐，并將混合物烘干、破碎、過(guò)篩，得到粒徑均勻的混合粉料；取適量的混合粉料放入石墨模具中，再將石墨模具放入熱壓機(jī)；接著將熱壓機(jī)密封，抽真空或通入惰性氣體，最后設(shè)定壓力和熱壓溫度，升溫，進(jìn)行熱壓；熱壓結(jié)束后，取出試樣，并清洗干燥，得到最終的金剛石/碳化硅復(fù)合材料。
　　3.如權(quán)利要求1或2所述一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于所采用的金剛石為單晶，聚晶或者是金剛石破碎粉料，粒徑10～500μm；金剛石在使用前需要用有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗，以除去表面的油性雜質(zhì)。
　　4.如權(quán)利要求3所述一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于金剛石在使用前需要對(duì)金剛石粉進(jìn)行表面腐蝕或者表面改性，增加金剛石的表面粗糙度。
　　5.如權(quán)利要求1或2所述一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于作為基體的硅粉選用純度在99.99％以上的金屬硅粉，高純硅，或者是相應(yīng)的硅合金。
　　6.如權(quán)利要求1或2所述一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于石墨采用鱗片石墨或土狀石墨。
　　7.如權(quán)利要求2所述一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為無(wú)水乙醇或丙酮。
　　8.如權(quán)利要求2所述一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于混料機(jī)混料時(shí)轉(zhuǎn)速800r/min～1500r/min，混料時(shí)間4～24h，球料比10～20:1；混合物烘干溫度50～120℃，篩網(wǎng)60～3000目。
　　9.如權(quán)利要求2所述一種石墨為碳源制備金剛石/碳化硅復(fù)合材料的方法，其特征在于熱壓時(shí)采用氬氣或者真空條件，升溫速率5～15℃/min，保壓溫度1420～2000℃，壓力35～80MPa，保壓時(shí)間30～120min；熱壓結(jié)束后，試樣隨爐冷卻至室溫。