一种碳化硅晶须增强铝基复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110078529A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910463949.8(22)申请日2019.05.30(71)申请人西安创正新材料有限公司地址710399陕西省西安市沣京工业园创业基地3号楼1层西户(72)发明人杨博(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人陈娟(51)Int.Cl.C04B35/80(2006.01)C04B41/88(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种碳化硅晶须增强铝基复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及粉末冶金材料，具体涉及一种碳化硅晶须增强铝基复合材料及其制备方法，将不同长径比的碳化硅晶须混合均匀；将聚乙烯醇和水、工业酒精进行混合，加热搅拌均匀制成胶体；将胶体和混合料搅拌均匀；将混合均匀的粉料放入烘箱中烘干；将烘干的粉料均匀填充至模具中，使用相应的压力并保压压制，随后泄压，脱模；将压制好的坯料，放入真空脱脂烧结炉中，设置好温度曲线，进行脱脂、烧结制成陶瓷预制件；将烧制好的陶瓷预制件，放入浸渗炉中，利用差压将铝溶液浸入陶瓷预制件，冷却后得到铝碳化硅晶须复合材料。本发明制得的产品具有良好的抗弯性能、抗拉性能、更高的导热率。CN110078529ACN110078529A权利要求书1/1页1.一种碳化硅晶须增强铝基复合材料，其特征在于，按质量计，其晶须增强体为：长度10um-40um的碳化硅晶须与长度80um-150um的碳化硅晶须按照1：1-4的比例混合而成。2.一种制备权利要求1所述的碳化硅晶须增强铝基复合材料的方法，其特征在于，包括：(1)配料：依照级配比例将不同长径比的碳化硅晶须混合均匀；(2)胶体配制：将聚乙烯醇和水、工业酒精进行混合，制成溶液浓度为5-20％的聚乙烯醇溶液，并加热到60-150℃搅拌均匀，制成胶体；(3)混料：将步骤(2)配好的胶体和步骤(1)所得混合料搅拌均匀，形成粉料；(4)烘干：将步骤(3)混合均匀的粉料放入烘箱中烘干备用；(5)压制：备好模具，将步骤(4)烘干的粉料均匀填充至模具中，使用1-20MPa的压力并保压压制，随后泄压，脱模；(6)烧结：将压制好的坯料，放入真空脱脂烧结炉中，设置好温度曲线，在250℃保温2-4小时进行脱脂、并以5-10℃/min的速率升温到1500℃并保温1-2小时，之后自然冷却得到陶瓷预制件；(7)浸渗：将烧制好的陶瓷预制件，放入浸渗炉中，利用差压将铝溶液浸入陶瓷预制件，冷却后得到铝碳化硅晶须复合材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，混合后的粉料湿度为30-40％。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，烘干后的粉料湿度为8-20％。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，压制过程的压力为6-10MPa。2CN110078529A说明书1/4页一种碳化硅晶须增强铝基复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及粉末冶金材料，具体涉及一种碳化硅晶须增强铝基复合材料及其制备方法。背景技术[0002]目前在铝基复合材料中，铝碳化硅材料的应用前景比较广阔，尤其是在高铁、新能源汽车、新能源发电项目中，IGBT模块呈量级的增长，而IGBT的导热基板材料，现在普遍开始使用铝碳化硅材料，这就给铝碳化硅复合材料带来成倍增长的市场。[0003]现有的铝碳化硅材料的成型方式有：粉末冶金法、搅拌铸造法、热压挤出法、差压浸渗法等；不管哪一种成型方式，都是碳化硅颗粒增强型。颗粒增强型复合材料的力学性能很差，尤其是陶瓷颗粒增强复合材料，由于陶瓷本身的脆性，在抗压方面有很大的优势，但是在抗弯抗拉方面，测试数值几乎可以忽略不计。由于本身材料的缺陷，导致了铝碳化硅材料在结构复杂的产品上没有更多的开发和跨越。[0004]现有的铝碳化硅复合材料都是采用碳化硅颗粒增强型复合，由于碳化硅陶瓷颗粒的物理特性，导致复合材料在力学方面的技术指标很差，没有应用到更广泛的市场领域。发明内容[0005]本发明的目的是克服上述缺陷，本发明从原材料微观力学着手，把复合材料的碳化硅颗粒更换成碳化硅晶须，原材料的物理结构发生改变，从而提升整个复合材料的抗弯性能和更高的弹性模量，提供一种碳化硅晶须增强铝基复合材料及其制备方法。[0006]本发明的技术方案：一种碳化硅晶须增强铝基复合材料，按质量计，其晶须增强体为：长度10um-40um的碳化硅晶须与长度80um-150um的碳化硅晶须按照1：1-4的比例混合而成。[0007]将现有的碳化硅颗粒增强铝基复合材料中的碳化硅颗粒改成碳化硅晶须。[0008]本发明还提供一种制备前面所述的碳化硅晶须增强铝基复合材料的方法，包括：[