1.一种定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,所述方法为:(1)将金刚石粉末与高导热金属粉末进行球磨混合,形成均匀的复合粉末,备用;
(2)取低导热金属粉末作为超音速激光沉积的填充相,备用;
(3)喷涂之前,分别对步骤(1)、步骤(2)准备好的粉末进行保温处理,然后再进行还原处理;
(4)对基体进行清洗,去除表面油污,然后吹干,采用超音速激光沉积技术在基体上先沉积经过步骤(3)处理的金刚石与高导热金属的复合粉末,再沉积经过步骤(3)处理的低导热金属粉末作为填充,从而制备出单层含有复合粉末及低导热金属粉末的单层沉积层,然后通过逐层累加的方式制备出一种定向高导热金刚石/金属基复合材料;
超音速激光沉积时,粉末颗粒在拉瓦尔喷嘴中加速至超音速,喷嘴与基体垂直方向偏离±10°范围内;激光束与喷嘴轴线呈20~30°夹角;激光光斑辐照基体的区域与粉末沉积区域重合;
超音速激光沉积的工作参数为:采用半导体激光,波长为960~1100nm,功率密度为3~
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5×10W/cm,扫描速度为20~60mm/s,喷涂距离为20~40mm,送粉量为30~60g/min,载气预热温度为400~800℃,载气压力为3~5MPa,载气为压缩空气或氮气中的一种。
2.如权利要求1所述定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所得复合粉末中,金刚石粉末的体积分数为50%~80%。
3.如权利要求1所述定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金刚石粉末的粒径分布为30‑50μm。
4.如权利要求1所述定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述高导热金属粉末的导热系数>200W/m·K,形状为球形或类球形,粒径分布为
5‑50μm,选自纯铜及其合金粉末、纯铝及其合金粉末的一种或几种。
5.如权利要求1所述定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述低导热金属粉末的导热系数<70W/m·K,形状为球形或类球形,粒径分布为5‑
50μm,选自纯铁、镍及不锈钢粉末的一种或几种。
6.如权利要求1所述定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述保温处理的温度为120℃,时间为30min。
7.如权利要求1所述定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述还原处理以氢气为还原气氛,还原时间为30min,还原温度为200℃。
8.如权利要求1所述定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述基体为任意形状的铁基材料。
9.如权利要求1所述定向高导热金刚石/金属基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述复合材料的高导热方向为一维传热、二维传热或三维传热。