申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 寧波晶鉆工業(yè)科技有限公司
發(fā)明人:馬洪兵 白華 江南 張軍安 西村一仁 鄒煌輝
摘要:本發(fā)明涉及一種金剛石-金屬復(fù)合材料,具體地所述復(fù)合材料包含金屬基體和金剛石復(fù)合體,其中,所述金剛石復(fù)合體包含金剛石顆粒和復(fù)合于所述金剛石顆粒表面的表面鍍層。本發(fā)明還公開(kāi)了所述復(fù)合材料的制備方法和用途。該方法簡(jiǎn)單,有效可行,成本低,獲得的復(fù)合材料性能優(yōu)異,在電子封裝熱沉領(lǐng)域具有很大的市場(chǎng)前景。
主權(quán)利要求:1.一種金剛石-金屬?gòu)?fù)合材料,其特征在于,所述復(fù)合材料包含金屬基體和與所述金屬基體復(fù)合的金剛石復(fù)合體,其中,所述金剛石復(fù)合體包含金剛石顆粒和復(fù)合于所述金剛石顆粒表面的表面鍍層;所述表面鍍層包含復(fù)合于所述金剛石顆粒表面的碳化硼層和復(fù)合于所述碳化硼層表面的硼層。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述金屬基體選自下組:銅、鋁、銀、或其合金、或其組合。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述金剛石復(fù)合體的粒徑為80-520μm。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料,其特征在于,按所述復(fù)合材料的總體積計(jì),所述金剛石復(fù)合體的體積百分比為15-85%。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述表面鍍層厚度為1-5000nm。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述復(fù)合材料具有選自下組的一個(gè)或多個(gè)特征: 1)當(dāng)金屬基體為鋁時(shí),所得復(fù)合材料的導(dǎo)熱率≥480W/m·k; 2)當(dāng)金屬基體為鋁時(shí),所得復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)≤8.3ppm/K; 3)當(dāng)金屬基體為銅時(shí),所得復(fù)合材料的導(dǎo)熱率≥528W/m·K; 4)當(dāng)金屬基體為銅時(shí),所得復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)≤8.8ppm/k。
7.一種權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: a-1)提供一種由金剛石顆粒,硼原料和有機(jī)溶液組成的均勻混合物A; a-2)在真空下,熱處理所述混合物A,得到金剛石復(fù)合體; b-1)提供一種步驟a-2)所得的金剛石復(fù)合體和金屬原料的混合物B; b-2)熱壓燒結(jié)所述混合物B,得到權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料。
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,按所述混合物A的總重量計(jì),金剛石顆粒的含量為80-99wt%;和/或 硼原料的含量為1-15wt%。
9.一種制品,其特征在于,所述制品包含權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料或由權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料構(gòu)成。
10.一種權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料的用途,其特征在于,用于制備機(jī)械制品、復(fù)合材料、電子元器件。