| 高导热金刚石/铝复合材料的真空热压制备 |
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| 引用本文： | 徐洋, 沈维霞, 范静哲, 侯领, 张壮飞, 黄国峰, 黎克楠. 高导热金刚石/铝复合材料的真空热压制备[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2021, 41(2): 46-52. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.2.0008 |
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| 作者姓名： | 徐洋 沈维霞 范静哲 侯领 张壮飞 黄国峰 黎克楠 |
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| 作者单位： | 1. 包头师范学院 物理科学与技术学院, 内蒙古 包头 014030;;;2. 郑州大学 物理学院(微电子学院), 材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052;;;3. 赤峰学院, 内蒙古自治区高压相功能材料重点实验室, 内蒙古 赤峰 024000;;;4. 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司, 超硬材料磨具国家重点实验室, 郑州 450001 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(11704340,11804305)河南省科技攻关项目(202102210198)内蒙古自治区高压相功能材料重点实验室(cfxygy202002)。 |
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| 摘 要： | 以纯铝粉末和金刚石为基体材料,采用真空热压固相烧结方式制备出热导率为677 W/(m·K)的高导热金刚石/铝复合材料。利用激光导热仪、热膨胀仪对金刚石/铝复合材料性能进行表征,并通过对制备温度、保温时间及金刚石基本颗粒尺寸的调控来优化制备工艺。研究发现:随制备温度升高,金刚石/铝复合材料的密度及致密度均有所提高,其热导率呈先升后降的趋势,当制备温度为650 ℃时,热导率达到526.2 W/(m·K)。随着保温时间由30 min增加至120 min,金刚石/铝复合材料的密度、致密度和热导率均增大,致密度达到99.1%,热导率达到566.7 W/(m·K)。当金刚石基本颗粒尺寸由20 μm增加至500 μm时,金刚石/铝复合材料的密度、致密度先增大后减小;在金刚石基本颗粒尺寸为200 μm时,密度达到最大,分别为3.06 g/cm3和98.4%;热导率随金刚石基本颗粒尺寸逐渐增大,在金刚石基本颗粒尺寸为500 μm时,热导率达到677.5 W/(m·K),为目前最高增强效率。故通过工艺控制可以有效提高铝基体与金刚石的结合,减少其界面空隙,进而制备出高热导率金刚石/铝复合材料。
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| 关 键 词： | 金刚石/铝复合材料 热导率 致密度 真空热压法 |
| 修稿时间： | 2021-03-10 |
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