一种高导热金刚石/铝复合材料制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102994815102994815B(45)授权公告日2015.02.11(21)申请号201210500686.19卷(第1期),第26-28页.J.Shi等.Microstructureofdiamond/(22)申请日2012.11.29aluminumcompositesfabricatedby(73)专利权人中国航空工业集团公司北京航空pressurelessmetalinfiltration.《Composites材料研究院PartB:Engnieer》.2011,第42卷(第6期),第地址100095北京市海淀区北京81信箱1346-1349页.(72)发明人刘永正审查员胡晓笑(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人李建英(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C1/00(2006.01)C22C1/10(2006.01)(56)对比文件US5451352A,1995.09.19,全文.JP2004176123A,2004.06.24,全文.CN102251139A,2011.11.23,权利要求1.张建云等.电子封装用SiCp/Al复合材料渗透法制备及渗透机制.《金属功能材料》.2002,第权利要求书1页权利要求书1页说明书2页说明书2页(54)发明名称一种高导热金刚石/铝复合材料制备方法(57)摘要本发明属于电子封装材料领域，涉及一种高导热金刚石/铝复合材料制备方法。将金刚石颗粒制备成预制体，金刚石预制体放入模具中，将金刚石预制体体积的1.3-1.8倍的Al-Si合金放置在预制体上，其中，Si的质量含量为15%，然后放入加热炉中，在高纯氮气保护下900-950℃保温30-60分钟，即可制得高导热金刚石/铝复合材料。通过上述无压浸渗技术制备金刚石/铝复合材料导热性能优异，可满足大功率电子封装材料的需求。CN102994815BCN1029485BCN102994815B权利要求书1/1页1.一种高导热金刚石/铝复合材料的制备方法，其特征在于：选取粒径为91-126微米MBD型人造金刚石颗粒，将金刚石颗粒制备成预制体，金刚石预制体放入模具中，将金刚石预制体体积的1.3-1.8倍的Al-Si合金放置在预制体上，其中，Si的质量含量为15%，然后放入加热炉中，在高纯氮气保护下900-950℃保温30-60分钟，即可制得高导热金刚石/铝复合材料。2CN102994815B说明书1/2页一种高导热金刚石/铝复合材料制备方法技术领域[0001]本发明属于电子封装材料领域，涉及一种高导热金刚石/铝复合材料制备方法。背景技术[0002]在微电子发展的今天，芯片的运算速度越来越快。微处理器及半导体器件在应用中时常由于温度过高而无法正常工作。散热问题成为电子信息产业发展的主要技术瓶颈。第一、二代电子封装材料的性能已不能满足目前的需求。[0003]金刚石具有着良好的物理性能，其室温热导率为600～2200W/(m·K)，热膨胀系数0.8×10-6/K，且不存在各相异性。将金刚石与导热性能良好的铝相结合，在特定的工艺条件下可制备出导热性能良好的高性能热控复合材料。[0004]中国发明专利申请公开说明书CN102534331A公开了一种高体积分数金刚石/铝导热功能复合材料的制备方法：在800-880℃下保温2-10小时的条件下制备金刚石/铝复合材料。该专利中所述的保温时间过长通常会导致金刚石的石墨化、表面氧化、内部晶体破裂等现象，这些对于最终制备的复合材料性能有较大的影响。发明内容[0005]本发明正是基于上述现有技术存在的缺点，提供一种高导热金刚石/铝复合材料的制备方法。本发明的技术解决方案是，选取粒径为91-126微米MBD型人造金刚石颗粒，将金刚石颗粒制备成预制体，金刚石预制体放入模具中，将金刚石预制体体积的1.3-1.8倍的Al-Si合金放置在预制体上，其中，Si的质量含量为15%，然后放入加热炉中，在高纯氮气保护下900-950℃保温30-60分钟，即可制得高导热金刚石/铝复合材料。[0006]本发明具有的优点和有益效果，该技术路线可实现金刚石/铝复合材料的快速制备，由于添加了适量的Si元素以及采用较高的温度，可以大大提高液态铝合金的活性，加快浸渗速度，实现快速制备，避免长时间的高温过程，进而避免了金刚石的石墨化、表面氧化、内部晶体破裂等现象，最终制备出的金刚石/铝复合材料性能显著提高。具体实施方式[0007]实施事例1：[0008]选取91微米MBD型的金刚石颗粒，将金刚石颗粒制备成预制体，预制体放入模具中，将金刚石预制体体积的1.5倍的Al-Si合金放置在预制体上，其中，Si的质量含量为15%