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专利号: 2023104685825
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种金刚石/铝复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)配料混合:选择Ib型人造金刚石微粉和IMS‑15金刚石作为填充材料,选择纯铝粉末、A1‑8mass%Si合金粉末和Si粉末作为基体材料;将填充粉末和基体材料放入容器摇摆振动混合,随后进行球磨,球磨环境抽真空并冲入高纯氩气,球磨后得到粉末混合物;

(2)热压烧结:将粉末混合物进行压制,之后抽真空进行热压烧结;其中热压烧结的条件为:先从室温烧结至480~520℃,并在此温度保温2~4分钟,然后升温至590~620℃,并在此温度下保温1~3分钟;保持真空状态下关闭加热系统,自然冷却到100℃以下后,冲高纯氮气到烧结炉腔体,待腔内外等压后开腔,即得金刚石/铝复合材料。

2.根据权利要求1所述的金刚石/铝复合材料的制备方法,其特征在于:填充材料中Ib型人造金刚石微粉的平均粒径为300μm,IMS‑15金刚石选用平均粒径为30μm的IMM金刚石;

基体材料中纯铝粉末粒径为200目,Al‑8mass%Si合金粉末的平均粒径为60μm,Si粉末的平均粒径为50μm。

3.根据权利要求2所述的金刚石/铝复合材料的制备方法,其特征在于:基体材料中纯铝粉末的用量为88~90vol%,Al‑8mass%Si合金粉末的用量为8~10vol%,Si粉末的用量为2vol%。

4.根据权利要求1所述的金刚石/铝复合材料的制备方法,其特征在于:Ib型人造金刚石微粉、IMS‑15金刚石、纯铝和Al‑8%mass Si粉末的形状分别为正十二面体状、平行八面体形、泪滴状和球形。

5.根据权利要求1所述的金刚石/铝复合材料的制备方法,其特征在于:填充粉末和基‑体材料在容器中摇摆振动混合的时间为1~2小时,且之后是在真空球磨罐中抽真空至102

Pa后冲入高纯氩气进行球磨的,氩气气压控制在0.2MPa~0.5MPa,球磨时间为4~6小时。

6.根据权利要求1所述的金刚石/铝复合材料的制备方法,其特征在于,热压烧结的条件为:首先以0.6K 0.9/s的加热速率从室温烧结至502℃,并在此温度保温2~4分钟;然后以0.03K/s‑0.07K/s的速率加热至612℃,到达该温度后保温1~3分钟。

7.根据权利要求6所述的金刚石/铝复合材料的制备方法,其特征在于:在烧结过程中通过监测冲头之间的纵向位移实现可视化HP过程中复合材料的相对堆积密度的变化。