放电等离子烧结法制备高导热金刚石/Al复合材料

作     者：沈晓宇 任淑彬 刘楠 何新波 曲选辉 SHEN Xiao-yu;REN Shu-bin;LIU Nan;HE Xin-bo;QU Xuan-hui

作者机构：北京科技大学新材料技术研究院北京100083 

出 版 物：《粉末冶金材料科学与工程》 (Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy)

年 卷 期：2011年第16卷第2期

页      面：260-265页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51004010) 教育部博士点基金资助项目(20090006120022) 

主　　题：金刚石/Al复合材料 界面 SPS 热导率 

摘      要：以金刚石颗粒和铝粉为原料,通过放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)制备高导热金刚石/Al复合材料,在烧结前采用真空微蒸发镀钛工艺对金刚石颗粒进行表面金属化,以降低复合材料的界面热阻。研究SPS工艺参数、铝粉粒度搭配以及复合材料中金刚石含量(体积分数)等对该复合材料致密度及热导率的影响。结果表明,将平均粒度为17μm和100μm的铝粉按1:3的质量比搭配,再与表面镀钛金刚石颗粒按2:3的体积比混合,采用50 MPa的先加压后送热的加压方式在610℃下进行放电等离子烧结,可获得致密度达99.7%的金刚石/Al复合材料。与匀速加压相比,采用先加压后送热的加压方式可使材料致密度提高近3%。对金刚石颗粒进行真空微蒸发镀钛,能使复合材料的热导率从125.3 W/(m.K)提高到486.3 W/(m.K),可以很好地满足大功率电子器件对封装材料的散热要求。