超硬材料網

　　申請號：201610190733.5
　　申請人：西北工業大學
　　發明人：劉永勝 趙志峰 游薔薇 趙明晞 張青 成來飛

　　摘要：本發明涉及一種熱模壓結合化學氣相滲透CVI制備Diamond/SiC復合材料的方法，金剛石粉料的顆粒級配采用三級級配的方法，即采用三種粒徑的金剛石粉料，分別為大粒徑的金剛石粉料、中粒徑的金剛石粉料和小粒徑的金剛石粉料。這樣在金剛石預制體的成型過程中，中粒徑的金剛石顆粒會填充大粒徑的金剛石顆粒空隙之間，小粒徑金剛石顆粒再進一步填充在大粒徑金剛石和中粒徑金剛石顆粒之間的空隙。本方法可有效解決大粒徑金剛石預制體成型困難的問題，而且可以有效提高復合材料的致密度以及金剛石的體積含量，從而有效提高復合材料的熱導率以及力學性能。不僅如此，該方法的生產工藝簡單、操作方便，適用于工業化生產。 　　主權利要求：1.一種熱模壓結合化學氣相滲透CVI制備Diamond/SiC復合材料的方法，其特征在于步驟如下：步驟1：將金剛石粉料和聚乙烯醇縮丁醛PVB按照配比球磨混合均勻；所述金剛石粉料的粒徑為不同的三種；所述金剛石粉量與聚乙烯醇縮丁醛PVB的質量比為mdiamond∶mPVB＝10～15∶1；步驟2：將鋼制模具的內表面涂刷脫模劑，然后將混合好的粉料平鋪倒入模具內；再將模具加熱溫度為80-350℃，加熱時間為0.5-3h后，對模具施加壓力為5-40Mpa；待模具冷卻后，脫模制得金剛石預制體；步驟3：將金剛石預制體用石墨夾具固定后，放入化學氣相滲透爐CVI爐進行化學氣相滲透制備Diamond/SiC，使得復合材料的密度達到約3.1g/cm3。
　　2.根據權利要求1所述熱模壓結合化學氣相滲透CVI制備Diamond/SiC復合材料的 方法，其特征在于：所述三種粒徑不同的金剛石粉料的配比為直徑比：D大∶D中∶ D小＝4～7:2～3:1；質量比m大∶m中∶m小＝17～25∶7～12∶1。
　　3.根據權利要求1所述熱模壓結合化學氣相滲透CVI制備Diamond/SiC復合材料的 方法，其特征在于：所述步驟1的球磨參數為：球磨滾筒速率為50-300r/min，時 間為5-15h。
　　4.根據權利要求1所述熱模壓結合化學氣相滲透CVI制備Diamond/SiC復合材料的 方法，其特征在于：所述步驟2脫模制得的金剛石預制體厚度為2-3mm。
　　5.根據權利要求1所述熱模壓結合化學氣相滲透CVI制備Diamond/SiC復合材料的 方法，其特征在于：所述步驟3的CVI法生成SiC基體的工藝為：以三氯甲基硅 烷MTS作為先驅體，氫氣作為載氣，氬氣作為稀釋氣體，其流率比為1:5～50:2～20， 總氣壓為0.5～5kPa，沉積溫度為873～1773K。