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一种活性钎焊装置及使用该装置制备金刚石-铜复合材料的钎焊方法

关键词 机械研究所 , 金刚石 , 钎焊 , 铜复合材料|2015-06-27 08:44:21|行业专利|来源 中国超硬材料网
摘要 申请号:201510061329.3申请人:郑州机械研究所发明人:张青科龙伟民马力钟素娟朱坤裴夤崟薛行雁孙华为丁天然刘洁张冠星
  申请号:201510061329.3
       申请人:郑州机械研究所
       发明人:张青科 龙伟民 马力 钟素娟 朱坤 裴夤崟 薛行雁 孙华为 丁天然 刘洁 张冠星

       摘要:本发明公开了一种活性钎焊装置,包括水冷炉体;所述水冷炉体的炉壁为带有进、出水口的中空结构,在所述水冷炉体顶壁上设置有具有升降功能的悬挂装置,石英坩埚通过所述悬挂装置悬吊在所述水冷炉体内腔中;在所述水冷炉体内设置有电加热装置;置于所述水冷炉体外的抽真空装置和充气加压装置分别通过真空管和加压管与水冷炉体内腔相连通,在所述加压管上设置有阀门。本发明还公开了使用该装置制备界面结合好、热导性能高的金刚石-铜复合材料的钎焊方法。本发明优点在于活性钎焊装置结构简单、操作方便、生产成本低;制备方法容易掌握,得到的金刚石-铜复合材料的界面结合好,热导率达到480~500W·m-1·K-1。

       主权利要求:1.一种活性钎焊装置,包括水冷炉体(1);其特征在于:所述水冷炉体(1)的炉壁为带有进、出水口(2、3)的中空结构,在所述水冷炉体(1)顶壁上设置有具有升降功能的悬挂装置(4),石英坩埚(5)通过所述悬挂装置(4)悬吊在所述水冷炉体(1)内腔中;在所述水冷炉体(1)内设置有电加热装置;置于所述水冷炉体外的抽真空装置(6)和充气加压装置分别通过真空管(7)和加压管(8)与水冷炉体(1)内腔相连通,在所述加压管(8)上设置有阀门(9)。

       2.根据权利要求1所述的活性钎焊装置,其特征在于:所述充气加压装置包括惰性气体瓶(10)和设置在所述惰性气体瓶(10)内的测压装置(11)。

       3. 根据权利要求1所述的活性钎焊装置,其特征在于:所述电加热装置为均衡环绕在靠近所述水冷炉体(1)内壁处的带有温度控制器(12)的感应线圈(13)。

       4.使用权利要求1所述的装置制备金刚石-铜复合材料的钎焊方法,其特征在于:它包括下述步骤: 第一步,将增强相为粒度50~300 μm的金刚石颗粒清洗、烘干后装入石英坩埚(5)中并压实;然后在金刚石颗粒上部的石英坩埚(5)内装入活性铜合金; 第二步,将石英坩埚(5)放入水冷炉体(1)中,使用悬挂装置(4)将石英坩埚(5)悬吊起来;通过水冷炉体(1)外的抽真空装置(6)将水冷炉体(1)的炉腔抽成真空; 第三步,将水冷炉体(1)的炉壁中通入冷却水,启动电加热装置,使炉腔内温度快速上升到活性铜合金熔点后保温5分钟;启动充气加压装置将水冷炉体(1)内腔中通入惰性气体,加压至5~10 MPa,使液态铜合金渗入金刚石颗粒,同时减小电加热装置的感应电流,使温度降至1100~1150oC后保温5~25分钟; 第四步,关闭电加热装置,加大水冷炉体(1)炉壁内的冷却水循环,将石英坩埚(5)放到水冷炉体(1)底部,石英坩埚(5)内的物料定向凝固后即可得到热导率480-500 W·m-1·K-1的金刚石-铜复合材料。

       5.根据权利要求4所述的制备金刚石-铜复合材料的钎焊方法,其特征在于:所述活性铜合金的质量百分含量为:硼0.3-0.4%、含锆0.5-0.6%,余量为铜。

       6.根据权利要求4所述的制备金刚石-铜复合材料的活性钎焊方法,其特征在于:所述惰性气体为氩气。  
 

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