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　　申请号：201510240827.4
　　申请人：东南大学
　　发明人：陈锋 陈培架 余新泉 张友法 曾从远

　　摘要：本发明涉及一种挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，具体步骤：首先，将金刚石颗粒填入模具，保持模具竖直并振实，使金刚石颗粒自由堆积；其次，将模具加热到一定温度并保温，旋紧上盖，使金刚石颗粒在受压状态下保持紧密堆积状态；然后，通过加压将铝液渗入金刚石颗粒间隙，同时向模具上盖处喷雾冷却，使铝基体顺序凝固制得金刚石-Al复合材料；最后，通过热处理改善金刚石-Al界面结合。所用金刚石粒径为125-250μm，表面不镀膜，基体为铝硅合金。本发明无需真空或气氛保护系统；特制模具在整个制备流程中提供压应力，保证金刚石颗粒紧密接触；顺序凝固使铝基体致密；后期热处理能改善金刚石-Al界面结合。复合材料热导率优异，适合工业化生产。 　　主权利要求：1.一种挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：第一步：对浸渗模具内部喷涂BN脱模剂，防止铝基体与模具粘连；第二步：将金刚石颗粒填入模具，使模具保持竖直并振动，使金刚石颗粒自由堆积，之后旋上上盖，上盖与颗粒堆积体表面预留1-2mm的间隙；第三步：将模具预热，保证各处金刚石颗粒的温度均匀，将模具取出保持竖直状态，再次振动模具，并旋紧上盖，使金刚石颗粒在受压状态下保持紧密堆积状态；第四步：采用压力浸渗方法，将温度为610-650℃的铝熔体由底部的进液口渗入金刚石颗粒间隙，并使渗流前沿的空气通过上盖排气口排出，与此同时，持续对模具上盖进行喷雾冷却，使铝液到达上盖的排气口时凝固，由于上盖温度降低，能实现自上而下的顺序凝固，保证上部铝液凝固时在压力作用下获得下部铝液的补缩，使铝基体致密；第五步：在进液口铝液凝固后，将模具放入保温炉中进行热处理，使金刚石-Al界面充分扩散，改善界面结合；第六步：将模具从保温炉中取出空冷，旋开上盖，对模具的进液口处施加压力，将金刚石-Al复合材料取出。
　　2.根据权利要求1所述的挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，其特征 在于：所述浸渗模具包括排气口(1)、上盖(2)、上盖多孔陶瓷(3)、圆筒形模 腔(4)、进液口多孔陶瓷(6)、进液口(7)；该模具以圆筒形模腔(4)为主体， 上部采用螺纹连接的上盖(2)封口，模腔中填充自由堆积金刚石颗粒(5)；在 圆筒形模腔(4)下底面设置进液口(7)，并在进液口(7)上安放进液口多孔陶 瓷(6)，进液口多孔陶瓷(6)主要起到过滤铝熔体和阻止金刚石颗粒从进液口 (7)漏出的作用；在上盖(2)设置排气口(1)，并在排气口(1)下部安放上 盖多孔陶瓷(3)，上盖多孔陶瓷(3)主要起到排气和阻止金刚石颗粒从排气口 (1)漏出的作用。
　　3.根据权利要求1所述的挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，其特征 在于：所述BN脱模剂，成分为85wt％BN粉末，5wt％速溶Na2SiO3粉末，10wt％ 无水乙醇。
　　4.根据权利要求1所述的挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，其特征 在于：所述的金刚石颗粒为MBD4型，表面不镀覆，粒径为125-250μm。
　　5.根据权利要求1所述的挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，其特征 在于：所述铝熔体为铝硅合金，Si含量在7wt％～12.5wt％之间。
　　6.根据权利要求1所述的挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，其特征 在于：所述模具预热，预热温度为610-650℃，保温时间为1-2h。
　　7.根据权利要求1所述的挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，其特征 在于：所述压力浸渗，压力为1-2MPa。
　　8.根据权利要求1所述的挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法，其特征 在于：所述热处理，热处理温度为510-550℃，保温时间为2-4h。