1.本发明涉及一种两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法。
背景技术：2.随着半导体工业的迅猛发展，元器件逐渐向小型化、轻量化、集成化的趋势发展，单位时间内器件内部产生的热量增加，散热问题逐渐成为制约电子技术发展的关键，为避免器件的热损伤，急需开发出具有优异综合性能的散热材料。传统电子封装材料，如invar合金、kovar合金及w-cu合金、mo-cu合金等材料，存在热导率低、密度高的缺点；sic/al、cf/cu等复合材料虽然具有低密度的有点，但其热导率(低于250w/(m
·
k))难以满足日益增长的散热需求。金刚石兼具优良的导热性能、低热膨胀系数、低密度等优点，其增强的铝基复合材料具有超高热导率和与半导体基板匹配的热膨胀系数，可以满足超大功率电子元器件的散热需求，是目前热管理材料研究的热点。
3.目前实验室及工业生产中主要制备金刚石/铝基复合材料的方式有，放电等离子烧结(sps)法、气压溶渗(gpi)法、高温高压(hpht)法、真空热压(vhp)法、微波等离子烧结法等。据调查了解：放电等离子烧结法想要做大尺寸产品需要增加设备的多功能性和脉冲电流的容量，会显著增加设备成本；气体溶渗法设备复杂价格高昂，且对操作条件有着较为苛刻的要求；高温高压法会导致材料的缺陷和空隙导致导热率低于理论预期值；真空热压法设备昂贵、模具寿命短、耗材种类多、成本高，此外由于只能单轴加压还限制了复合材料导热率的进一步提升；微波等离子烧结法制备的材料受限于致密度的问题，复合材料的热导率还可以进一步提高。因此，开发一种低成本、高致密度、大尺度、多形状的批量制备复合材料的工艺方法，是金刚石/金属基复合材料走向成熟的重要技术。
技术实现要素：4.本发明为了解决利用微波等离子体快速成型含金属镀层金刚石/金属基复合材料构件的致密度低的问题，提出一种两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法。
5.本发明两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法按以下步骤进行：
6.一、称料：
7.称取具有金属镀层的金刚石粉和金属粉；
8.步骤一所述金属镀层的厚度为20～300nm；
9.步骤一所述具有金属镀层的金刚石粉的体积为具有金属镀层的金刚石粉和金属粉的总体积的40～60％；
10.二、混粉：
11.将步骤一得到的具有金属镀层的金刚石粉和金属粉通过混粉工艺混合均匀，得到混合粉；
12.三、压制成型：
13.将步骤二得到的混合粉放入模具内，并转移至压力机中施加压力进行压制成型，得到压胚；其中，压制成型的目的是减小粉末间的空隙，增大接触面积；
14.步骤三所述压制成型中压力机的压力为0.5～20mpa；
15.步骤三所述模具为简单形状模具或复杂形状模具；简单形状模具的型腔为圆形、方形、片状、饼状等，复杂形状模具的型腔设置有孔、凸台等，凸台高度为0.1～1mm；
16.四、等离子体烧结：
17.将步骤三得到的压胚放在托盘上，装入炉中，先抽至真空，然后充入一定压力的保护气氛，在保护气氛下进行微波处理，利用微波电离低压气体(保护气氛气体)形成等离子体，将等离子体作为加热源，将具有金属镀层的金刚石粉和金属粉烧结在一起；然后随炉冷却至室温，脱模；抽至真空的目的是除去炉内的氧气，防止粉末氧化变质；
18.五、微波快速加热致密化处理：
19.将步骤四中的烧结炉再次抽至真空，然后在真空条件下进行微波处理，微波在真空条件下作用在材料上，交变电磁使材料内部的偶极子反复转调，产生强烈的振动和摩擦，使材料快速升温，使构件进一步致密化，然后随炉冷却至室温，脱模。
20.本发明具备如下有益效果：
21.1、本发明方法给出了一种利用等离子烧结和微波快速加热两步法，快速制备致密金刚石金属基复合材料构件的方法，首先利用微波电离保护气体形成等离子体，将等离子体作为加热源，处于等离子体中的坯体的环境温度瞬间达到很高，生坯被加热到一定温度后快速完成初步烧结；然后将反应装置抽至真空，再利用微波烧结技术使材料进一步升温，达到提高致密度的目的；最终得到成分均匀、致密度高的高导热金刚石/金属基复合材料。
22.2、本发明在烧结制备金刚石金属基复合材料的时候，无需施加压力，因此对微波等离子烧结设备要求较低，可以同时制备大量复合材料构件；
23.3、本发明只需在室温下利用模具将金刚石和金属粉末的混合粉体压制成目标形状的压坯，对压坯设备要求较低，有利于降低生产成本，提高生产效率；
24.4、本发明制备的构件只需进行简单的校核、装配、去毛刺等二次机械加工就可以满足实际使用的要求，现有的复合材料制备方法所制得材料需要进行切削、打磨等复杂的二次加工才能得到所需构件，本实施方式能够大幅减少生产工序，有效地提高生产效率。
25.5、本发明能够制备不同形状的构件，适用范围广，与传统制备技术相比，本发明仅需通过改变模具的形状就可以获得不同形状的材料，易于调控；
26.6、本发明工艺方法简单、易操作、无需使用对环境有害的化学试剂，节能环保、成本较低，易于实现产业化生产及应用。
27.7、本发明制备的金刚石/金属基复合材料及其构件的性能满足使用需求，材料性能高、制备周期短、价格大幅降低，解决了目前金刚石/金属基复合材料性能不足、制备成本高、制备周期长等问题，可以更好地满足市场需求。
附图说明：
28.图1为实施例1所制备的镀钨金刚石/铝复合材料的sem图。
具体实施方式
29.本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
30.具体实施方式一：本实施方式一、称料：
31.称取具有金属镀层的金刚石粉和金属粉；
32.步骤一所述金属镀层的厚度为20～300nm；
33.步骤一所述具有金属镀层的金刚石粉的体积为具有金属镀层的金刚石粉和金属粉的总体积的40～60％；
34.二、混粉：
35.将步骤一得到的具有金属镀层的金刚石粉和金属粉通过混粉工艺混合均匀，得到混合粉；
36.三、压制成型：
37.将步骤二得到的混合粉放入模具内，并转移至压力机中施加压力进行压制成型，得到压胚；其中，压制成型的目的是减小粉末间的空隙，增大接触面积；
38.步骤三所述压制成型中压力机的压力为0.5～20mpa；
39.步骤三所述模具为简单形状模具或复杂形状模具；简单形状模具的型腔为圆形、方形、片状、饼状等，复杂形状模具的型腔设置有孔、凸台等，凸台高度为0.1～1mm；
40.四、等离子体烧结：
41.将步骤三得到的压胚放在托盘上，装入炉中，先抽至真空，然后充入一定压力的保护气氛，在保护气氛下进行微波处理，利用微波电离低压气体(保护气氛气体)形成等离子体，将等离子体作为加热源，将具有金属镀层的金刚石粉和金属粉烧结在一起；然后随炉冷却至室温，脱模；抽至真空的目的是除去炉内的氧气，防止粉末氧化变质；
42.五、微波快速加热致密化处理：
43.将步骤四中的烧结炉再次抽至真空，然后在真空条件下进行微波处理，微波在真空条件下作用在材料上，交变电磁使材料内部的偶极子反复转调，产生强烈的振动和摩擦，使材料快速升温，使构件进一步致密化，然后随炉冷却至室温，脱模。
44.本实施方式具备以下有益效果：
45.1、本实施方式方法给出了一种两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，首先利用微波等离子体技术电离气体形成微波等离子体，将等离子体作为加热源，处于等离子体中的坯体的环境温度瞬间达到很高，生坯被加热到一定温度后快速完成初步烧结；然后将反应装置抽至真空，再利用微波烧结技术使材料进一步升温，达到提高致密度的目的；最终得到成分均匀、致密度高的高导热金刚石金属基复合材料。
46.2、本实施方式在烧结制备金刚石金属基复合材料的时候，无需施加压力，因此对微波等离子烧结设备要求较低，可以同时制备大量复合材料构件；
47.3、本实施方式只需在室温下利用模具将金刚石和金属粉末的混合粉体压制成目标形状的压坯，对压坯设备要求较低，有利于降低生产成本，提高生产效率；
48.4、本实施方式制备的构件只需进行简单的校核、装配、去毛刺等二次机械加工就可以满足实际使用的要求，现有的复合材料制备方法所制得材料需要进行切削、打磨等复杂的二次加工才能得到所需构件，本实施方式能够大幅减少生产工序，有效地提高生产效
率。
49.5、本实施方式能够制备不同形状的构件，适用范围广，与传统制备技术相比，本实施方式仅需通过改变模具的形状就可以获得不同形状的材料，易于调控；
50.6、本实施方式工艺方法简单、易操作、无需使用对环境有害的化学试剂，节能环保、成本较低，易于实现产业化生产及应用。
51.7、本实施方式制备的金刚石/金属基复合材料及其构件的性能满足使用需求，制备周期短、价格大幅降低，解决了目前金刚石/金属基复合材料制备成本高、制备周期长等问题，可以更好地满足市场需求。
52.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述金属粉为纯铝粉、铝合金粉、纯铜粉或铜合金粉。
53.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一所述金属镀层为w、ti、cr、mo中的一种，所述金属镀层的厚度为20～300nm。
54.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一所述金刚石粉的粒径为50～200μm，金属粉的粒径为5～20μm。
55.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤四所述托盘材质为氧化铝、聚乙烯等透波材料。
56.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤四所述抽真空至真空度为0～10-3
pa；
57.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤四所述保护气氛为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛；保护气氛压力为1～100pa。
58.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤四所述微波处理时微波频率为2450mhz，微波功率为6～24kw，微波处理时间为1～10min。
59.具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤五所述抽真空至真空度为0～10-3
pa。
60.具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤五所述微波处理时的微波频率为2450mhz，微波处理功率为6～24kw，微波处理时间为5～15min。
61.采用以下实施例验证本发明的有益效果：
62.实施例1：
63.本实施例两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法按以下步骤进行：
64.一、称料：
65.称取具有钨镀层的金刚石粉和纯铝粉；
66.步骤一所述钨镀层的厚度为100nm；
67.步骤一所述金刚石粉的粒径为200μm；
68.步骤一所述纯铝粉的粒径为5μm；
69.步骤一所述具有金属镀层的金刚石粉的体积为具有金属镀层的金刚石粉和金属粉的总体积的40％；
70.二、混粉：
71.将步骤一得到的金刚石粉与铜粉通过浆液混粉的方式混合均匀后干燥，浆液为
水，得到混合粉；
72.三、压制成型：
73.将步骤二得到的混合粉装满长30mm
×
宽30mm
×
高30mm的模具，放入压力机中施加5mpa压力进行压制成型，得到压胚；
74.四、等离子体烧结：
75.将步骤三经过压制成型的压胚放在氧化铝托盘上装入炉中，先抽至真空，然后充入一定压强的保护气氛，在保护气氛下进行连续微波处理，利用微波电离低压气体形成等离子体，将等离子体作为加热源，将具有金属镀层的金刚石粉和金属粉烧结在一起；然后随炉冷却至室温，脱模；
76.所述抽真空至真空度为10-3
pa。
77.所述保护气氛为氩气气氛；所述氩气气氛的压力为100pa；
78.所述微波处理时微波频率为2450mhz，微波功率为12kw，微波处理时间为2min；
79.五、微波快速加热致密化处理：
80.将步骤四中的烧结炉再次抽至真空，然后在真空条件下进行微波处理，微波在真空条件下作用在材料上，交变电磁使材料内部的偶极子反复转调，产生强烈的振动和摩擦，使材料快速升温，使构件进一步致密化，然后随炉冷却至室温，脱模；
81.步骤五所述抽真空至真空度为10-3
pa；
82.步骤五所述微波处理时的微波频率为2450mhz，微波处理功率为24kw，微波处理时间为5min。
83.按照实施例1的处理方法耗时32分钟(抽真空与充保护气体时间为20分钟，等离子体烧结2分钟，再次抽真空时间为5分钟，微波快速加热5分钟)可以烧结得到一个30mm
×
30mm
×
30mm的镀钨金刚石/铝复合材料构件，经测试，该构件致密度达到了96％，热导率为575w/(m
·
k)。本实施例制备方法一次成型，工序简单，能量利用率高，节能环保，成本较低。图1为实施例1所制备的镀钨金刚石/铝复合材料的sem图。图1为实施例1所制备的镀钨金刚石/铝复合材料的sem图。图1能够看出复合材料烧结良好，致密度高。
84.对比例1：按照相同的成分与工艺，进行了称料、混粉、压制成型和等离子体烧结，即只进行一次步骤四中的等离子体烧结而不进行后续步骤五的微波快速加热致密化处理，耗时22分钟(抽真空与充气体时间为20分钟，等离子体烧结2分钟)，可以烧结得到一个30mm
×
30mm
×
30mm的镀钨金刚石/铝复合材料构件，经测试，该构件的致密度仅为87％，热导率为510w/(m
·
k)。实施例1与对比例1的一步等离子体烧结成型工艺相比，可将材料的致密度提高9％，热导率提高了12％，仅增加10min的微波快速加热致密化处理，但性能提升明显，应用范围更广泛。
85.对比例2：采用具有100nm钨镀层的200μm金刚石粉和纯铝作为原材料，通过压力浸渗制备金刚石/纯铝复合材料，压力浸渗时将具有碳化钨涂层的金刚石置于模具内，将850℃的液体纯铝浇筑到模具中，通过压力机施加5mpa压力使液体纯铝缓慢浸渗入金刚石颗粒的间隙中，浸渗后保持压力15min，随后炉冷至室温，脱模，得到金刚石体积分数为40％金刚石/铝复合材料。经计算，铝熔化、液态浸渗以及最终冷却至室温过程共耗时18个小时；经测试，金刚石/铝复合材料热导率为582w/(m
·
k)；实施例1与对比例2的传统压力浸渗工艺相比，热导率只低了1％，实施例1的烧结过程仅耗时32分钟，较压力浸渗过程的18个小时大幅
缩短，大幅度提高了生产效率。
86.实施例2：
87.本实施例两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法按以下步骤进行：
88.一、称料：
89.称取具有钨镀层的金刚石粉和纯铝粉；
90.步骤一所述钨镀层的厚度为50nm；
91.步骤一所述金刚石粉的粒径为100μm；
92.步骤一所述纯铝粉的粒径为15μm
93.步骤一所述具有钨镀层的金刚石粉的体积为具有钨镀层的金刚石粉和纯铝粉的总体积的60％；
94.二、混粉：
95.将步骤一得到的金刚石粉与铜粉通过浆液混粉的方式混合均匀后干燥，浆液为水，得到混合粉；
96.三、压制成型：
97.将步骤二得到的混合粉装满50mm
×
50mm
×
5mm的模具，放入压力机中施加10mpa压力进行压制成型，得到压胚；
98.四、等离子体烧结：
99.将步骤三经过压制成型的压胚放在氧化铝托盘上装入炉中，先抽至真空，然后充入一定压强的保护气氛，在保护气氛下进行连续脉冲微波处理，利用微波电离低压气体形成等离子体，将等离子体作为加热源，将具有金属镀层的金刚石粉和金属粉烧结在一起；然后随炉冷却至室温，脱模；
100.所述抽真空至真空度为0.5
×
10-3
pa；
101.所述保护气氛为氩气气氛；所述氩气气氛的压力为50pa；
102.所述微波处理时的微波频率为2450mhz，微波处理功率为6kw，微波处理时间为4min；
103.五、微波快速加热致密化处理：
104.将步骤四中的烧结炉再次抽至真空，然后在真空条件下进行微波处理，微波在真空条件下作用在材料上，交变电磁使材料内部的偶极子反复转调，产生强烈的振动和摩擦，使材料快速升温，使构件进一步致密化，然后随炉冷却至室温，脱模；
105.步骤五所述抽真空至真空度为0.5
×
10-3
pa；
106.步骤五所述微波处理时的微波频率为2450mhz，微波处理功率为6kw，微波处理时间为15min。
107.按照实施例2的处理方法耗时44分钟(抽真空与充保护气体时间为20分钟，等离子体烧结4分钟，再次抽真空时间为5分钟，微波快速加热15分钟)可以烧结得到一个50mm
×
50mm
×
5mm的镀钨金刚石/铝复合材料构件，经测试，该构件致密度达到了97％，热导率为622w/(m
·
k)。
108.对比例3：按照相同的成分与工艺，进行了称料、混粉、压制成型和等离子体烧结，即只进行一次步骤四中的等离子体烧结而不进行后续步骤五的微波快速加热致密化处理，
耗时24分钟(抽真空与充气体时间为20分钟，等离子体烧结4分钟)可以烧结得到一个50mm
×
50mm
×
5mm的镀钨金刚石/铝复合材料构件，经测试，该构件的致密度仅为91％，热导率为580w/(m
·
k)。实施例2与对比例3一步等离子体烧结成型工艺相比，可将材料的致密度提高6％，热导率提高了7％，仅增加20min的微波快速加热致密化处理，但性能提升明显，应用范围更广泛。
109.对比例4：采用具有50nm钨镀层的100μm金刚石粉和纯铝作为原材料，通过压力浸渗制备金刚石/纯铝复合材料，压力浸渗时将具有碳化钨涂层的金刚石置于模具内，将850℃的液体纯铝浇筑到模具中，通过压力机施加15mpa压力使液体纯铝缓慢浸渗入金刚石颗粒的间隙中，浸渗后保持压力15min，随后炉冷至室温，脱模，得到金刚石体积分数为60％金刚石/铝复合材料。经计算，铝熔化、液态铝浸渗以及最终冷却至室温过程共耗时18个小时；经测试，金刚石/铝复合材料热导率为625w/(m
·
k)；
110.实施例2与对比例4传统压力浸渗工艺相比，热导率只低了0.5％，实施例2的烧结过程仅耗时44分钟，较压力浸渗过程的18个小时大幅缩短，大幅度提高了生产效率。
111.实施例3：
112.本实施例两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法按以下步骤进行：
113.一、称料：
114.称取具有钛镀层的金刚石粉和纯铜粉；
115.步骤一所述钛镀层的厚度为200nm；
116.步骤一所述金刚石粉的粒径为100μm；
117.步骤一所述纯铜粉的粒径为5μm
118.步骤一所述具有钛镀层的金刚石粉的体积为具有钛镀层的金刚石粉和纯铜粉的总体积的50％；
119.二、混粉：
120.将步骤一得到的金刚石粉与铜粉通过浆液混粉的方式混合均匀后干燥，浆液为水，得到混合粉；
121.三、压制成型：
122.将步骤二得到的混合粉装入50mm
×
10mm
×
10mm、有1mm高凸台的模具，放入压力机中施加20mpa压力进行压制成型，得到压胚；
123.四、等离子体烧结：
124.将步骤三经过压制成型的压胚放在氧化铝托盘上装入炉中，先抽至真空，然后充入一定压强的保护气氛，在保护气氛下进行连续微波处理，利用微波电离低压气体形成等离子体，将等离子体作为加热源，将具有金属镀层的金刚石粉和金属粉烧结在一起；然后随炉冷却至室温，脱模；
125.所述真空的真空度为10-4
pa；
126.所述保护气氛为氩气气氛；所述氩气气氛的压力为10pa；
127.所述微波处理时的微波频率为2450mhz，微波处理功率为24kw，处理时间为10min；
128.五、微波快速加热致密化处理：
129.将步骤四中的烧结炉再次抽至真空，然后在真空条件下进行微波处理，微波在真
空条件下作用在材料上，交变电磁使材料内部的偶极子反复转调，产生强烈的振动和摩擦，使材料快速升温，使构件进一步致密化，然后随炉冷却至室温，脱模；
130.步骤五所述抽真空至真空度为10-4
pa；
131.步骤五所述微波处理时的微波频率为2450mhz，微波处理功率为24kw，微波处理时间为10min。
132.按照实施例3的处理方法耗时50分钟(抽真空与充保护气体时间为25分钟，等离子体烧结10分钟，再次抽真空时间为5分钟，微波快速加热10分钟)可以烧结得到一个50mm
×
10mm
×
10mm有1mm高凸台的镀钨金刚石/铜复合材料构件，经测试，该构件致密度达到了97％，热导率为738w/(m
·
k)。
133.对比例5：按照相同的成分与工艺，进行了称料、混粉、压制成型和等离子体烧结，即只进行一次步骤四中的等离子体烧结而不进行后续步骤五的微波快速加热致密化处理，耗时35分钟(抽真空与充保护气体时间为25分钟，等离子体烧结10分钟)可以烧结得到一个50mm
×
10mm
×
10mm有1mm高凸台的镀钨金刚石/铜复合材料构件，经测试，该构件的致密度仅为92％，热导率为700w/(m
·
k)。实施例3与对比例5一步等离子体烧结成型工艺相比，可将材料的致密度提高5％，热导率提高了5％，仅增加15min的微波快速加热致密化处理，但性能提升明显，应用范围更广泛。
134.对比例6：采用具有200nm钛镀层的100μm金刚石粉和纯铜作为原材料，通过压力浸渗制备金刚石/纯铝复合材料，压力浸渗时将具有碳化钨涂层的金刚石置于模具内，将1350℃液态纯铜浇筑到模具中，通过压力机施加25mpa压力使液体铜缓慢浸渗入金刚石颗粒的间隙中，浸渗后保持压力20min，随后炉冷至室温，脱模，得到金刚石体积分数为50％金刚石/铜复合材料。经计算，铜熔化、液态浸渗以及最终冷却至室温过程共耗时25个小时；经测试，金刚石/铜复合材料热导率为742w/(m
·
k)；实施例3与对比例6传统压力浸渗工艺相比，热导率只低了0.5％，实施例3的烧结过程仅耗时50分钟，较压力浸渗过程的25个小时大幅缩短，大幅度提高了生产效率。
技术特征：1.一种两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法按以下步骤进行：一、称料：称取具有金属镀层的金刚石粉和金属粉；步骤一所述金属镀层的厚度为20～300nm；步骤一所述具有金属镀层的金刚石粉的体积为具有金属镀层的金刚石粉和金属粉的总体积的40～60％；二、混粉：将步骤一得到的具有金属镀层的金刚石粉和金属粉通过混粉工艺混合均匀，得到混合粉；三、压制成型：将步骤二得到的混合粉放入模具内，并转移至压力机中施加压力进行压制成型，得到压胚；步骤三所述压制成型中压力机的压力为0.5～20mpa；步骤三所述模具为简单形状模具或复杂形状模具；简单形状模具的型腔为圆形、方形、片状或饼状，复杂形状模具的型腔设置有孔或凸台，凸台高度为0.1～1mm；四、等离子体烧结：将步骤三得到的压胚放在托盘上，装入炉中，先抽至真空，然后充入一定压力的保护气氛，在保护气氛下进行微波处理，利用微波电离低压气体形成等离子体，将等离子体作为加热源，将具有金属镀层的金刚石粉和金属粉烧结在一起；然后随炉冷却至室温，脱模；五、微波快速加热致密化处理：将步骤四中的烧结炉再次抽至真空，然后在真空条件下进行微波处理，微波在真空条件下作用在材料上，交变电磁使材料内部的偶极子反复转调，产生强烈的振动和摩擦，使材料快速升温，使构件进一步致密化，然后随炉冷却至室温，脱模。2.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤一所述金属粉为纯铝粉、铝合金粉、纯铜粉或铜合金粉。3.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤一所述金属镀层为w、ti、cr、mo中的一种。4.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤一所述金刚石粉的粒径为50～200μm；步骤一所述金属粉的粒径为5～20μm。5.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤四所述托盘材质为透波材料。6.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤四所述抽真空至真空度为0～10-3
pa。7.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤四所述保护气氛为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛；保护气氛压力为1～100pa。8.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤四所述微波处理时微波频率为2450mhz，微波功率为6～24kw，微波处理时间
为1～10min。9.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤五所述抽真空至真空度为0～10-3
pa。10.根据权利要求1所述的两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，其特征在于：步骤五所述微波处理时的微波频率为2450mhz，微波处理功率为6～24kw，微波处理时间为5～15min。
技术总结一种两步法快速成型致密金刚石金属基复合材料构件的方法，涉及一种成型金刚石金属基复合材料构件的方法。为了解决利用微波等离子体快速成型含金属镀层金刚石/金属基复合材料构件的致密度低的问题。方法：将具有金属镀层的金刚石粉和金属粉通过混粉工艺混合均匀，压制成型得到压胚，在保护气氛下微波处理，真空和微波处理实现致密化，本发明首先利用微波等离子体技术电离气体形成微波等离子体快速完成初步烧结，然后再利用微波烧结技术使材料提高致密度，得到成分均匀、致密度高的高导热金刚石金属基复合材料。刚石金属基复合材料。刚石金属基复合材料。
技术研发人员：孙志宇 熊宇 鞠渤宇 杨文澍 武高辉
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
