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　　申请号：201611195464.8
　　申请人：北京科技大学
　　发明人：何新波 潘彦鹏 任淑彬 吴茂 郑伟 曲选辉

　　摘要： 本发明提供了一种制备具有高体积分数金刚石/铜复合材料零件的方法，采用盐浴镀覆技术在金刚石表面镀覆一层均匀的Mo2C用来改善金刚石与铜的润湿性，然后采用化学镀覆方法继续在Mo2C层表面镀铜，通过控制镀液中Cu2+含量来控制镀铜层厚度，从而制备出含铜体积分数为30～50vol.％的双镀层Cu‑Mo2C‑Diamond粉末。通过超高压冷压方法对Cu‑Mo2C‑Diamond粉末进行成形，并采用真空无压烧结方法制备Diamond/Cu复合材料零部件。本发明的优点在于可直接制备出具有复杂形状的高体积分数(50～70vol.％Diamond/Cu)复合材料零部件，同时，复合材料组织均匀、致密度高，可实现批量生产Diamond/Cu复合材料零件，生产成本低。 　　主权利要求：1.一种制备具有高体积分数金刚石/铜复合材料零件的方法，其特征在于：采用盐浴镀覆技术在金刚石表面镀覆一层均匀的Mo2C用来改善金刚石与铜的润湿性，然后采用化学镀覆方法继续在Mo2C层表面镀铜，并根据镀铜质量的不同制备出不同镀铜层厚度的双镀层金刚石粉末；然后通过超高压冷压成形方法直接压制双镀层金刚石粉末来成形，再通过真空无压烧结技术近终成形金刚石/铜复合材料零部件；具体工艺步骤为：1)选取晶型度为MBD10且平均粒度为100μm的金刚石粉末、MoO3粉末以及混合盐NaCl-KCl，进行机械混料，然后在通Ar气的快速升温管式电炉中进行反应烧结，在高温下使熔盐中的MoO3粉末与表面石墨化的金刚石反应形成Mo2C层，NaCl:KCl摩尔比＝1:1；2)随炉冷却后，将得到的产物进行超声酒精清洗筛分出镀覆Mo2C层的金刚石粉体，在镀覆Mo2C层的金刚石粉体表面进行化学镀铜；3)采用冷压机在超高压压力下将不同镀铜量的Cu-Mo2C-Diamond粉末直接压制成形金刚石/铜复合材料零件；4)采用钨丝真空炉将零件烧结致密，随炉冷却至室温，得到近终成形的金刚石/铜复合材料零件。
　　2.根据权利要求1所述的制备具有高体积分数金刚石/铜复合材料零件的方法，其特征在于：步骤1)所述金刚石与MoO3的摩尔比为10:1～3，金刚石与混合盐的质量比为1:3～5；反应烧结温度为1000℃～1100℃，时间为1～3h。
　　3.根据权利要求1所述的制备具有高体积分数金刚石/铜复合材料零件的方法，其特征在于：步骤2)所述化学镀铜过程如下：将金刚石粉体置于浓度为30g/L的SnCl2去离子水溶液中进行表面敏化，然后置于浓度为0.25g/L的PdCl2去离子水溶液中进行表面活化，最后在配制好的硫酸铜镀液中进行化学镀铜；其中硫酸铜镀液配方为：CuSO4·5H2O(15g/L)，37％HCHO水溶液(14ml/L)，EDTA(14.5g/L)，C4O6H4KNa(14g/L)，二联吡啶(0.02g/L)，亚铁氰化钾(0.01g/L)；镀液的酸碱度控制在PH>11，反应温度控制在43±0.5℃；通过控制硫酸铜镀液的用量制备出含铜体积分数不同的双镀层Cu-Mo2C-Diamond粉末。
　　4.根据权利要求2所述的制备具有高体积分数金刚石/铜复合材料零件的方法，其特征在于：所述Cu-Mo2C-Diamond双镀层金刚石粉末含铜体积分数为30～50vol.％，镀铜过程所需硫酸铜镀液的量为0.286～0.668L/g，镀覆时间为1～6h。
　　5.根据权利要求1所述的制备具有高体积分数金刚石/铜复合材料零件的方法，其特征在于：步骤3)所述冷压机压力为0.8～3.2GPa，保压时间为5～15min。
　　6.根据权利要求1所述的制备具有高体积分数金刚石/铜复合材料零件的方法，其特征在于：步骤4)所述钨丝真空炉真空烧结温度为950℃～1050℃，烧结时间为0.5～2h。