[发明专利]一种高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料，其制备方法为将构成所述复合材料的基材烧结后进行渗铝得到，其特征在于所述基材的原料及各原料的质量百分数为：绑结剂8~5%，镁粉0.5~1.0%，其余为碳化硅，所述绑结剂为羟丙基甲基纤维素。

2.一种高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）制备基材：将绑结剂加入质量为绑结剂质量的6~9倍的水中，搅拌产生泡沫，然后滴加消泡剂1~2滴进行消泡；随后分别加入镁粉和碳化硅，搅拌均匀，倒入模具内压铸成型；所述原料的质量百分数为：绑结剂8~5%，镁粉0.5~1.0%，其余为碳化硅，所述绑结剂为羟丙基甲基纤维素；

（2）烧结基材：将压铸成型的基材投入远红外加热炉内，在10~30分钟内加热到温度200~300℃度，保持加热10~30分钟，然后在10~30分钟内加热到1500~1800℃，加热10~30分钟；

（3）基材渗铝：将烧结后的基材投入太极迁渗炉内，在负压-1.5~-2.0MPa的条件下加热基材到500℃，同时将铝液在800~850℃下熔融，将熔融铝液倾倒在基材上，倾倒完毕后向太极迁渗炉内充入氮气或氦气，使腔体内压力控制在1.5~2.0 MPa，加压时间1~3分钟，然后迅速降温到500℃，最后缓慢冷却至室温即可。

3.根据权利要求2所述的高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料的制备方法，其特征在于所述远红外加热炉的结构为：包括炉体、炉壁、炉门，所述炉壁内侧贴合一层能够辐射远红外线的陶瓷，炉壁内铺设有燃气输送管，所述燃气输送管位于所述陶瓷和炉壁之间，所述燃气输送管位于炉体外部的一端连接点火装置。

4.根据权利要求3所述的高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料的制备方法，其特征在于所述燃气输送管中通入的燃烧物质为可燃气体或可燃油品。

5.根据权利要求3所述的高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料的制备方法，其特征在于所述能够辐射远红外线的陶瓷为生物炭或碳纤维制品。

6.根据权利要求2所述的高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料的制备方法，其特征在于所述太极迁渗炉的结构为：包括外壳，外壳一端全封闭，另一端安装炉门；外壳内是内腔，围绕内腔包覆有保温层，保温层内设置迁渗腔，所述迁渗腔内壁悬挂加热装置；所述迁渗腔的腔体上分别开设抽真空口、加压口，所述抽真空口、加压口均穿透腔体及外壳与外界连通；所述外壳上安装炉内胆，所述炉内胆用于熔融渗剂；所述炉内胆可以进行倾斜，使其中熔融的渗剂直接倒入迁渗腔内。

7.根据权利要求6所述的高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料的制备方法，其特征在于所述太极迁渗炉的使用方法的具体操作步骤如下：

（1）首先将需要渗入渗剂的基材坯料移入迁渗炉的腔体内，关闭炉门，通过抽真空口连接抽真空机进行腔体内抽真空，达到-1.5~-2.0MPa的负压条件，同时启动加热装置进行加热；

（2）然后将炉内胆里面的渗剂彻底熔融以后，进行倾斜操作，将熔融的渗剂通过渗剂浇注口全部倒入迁渗腔内，渗到基材坯料上；

（3）倾倒完渗剂后给迁渗腔卸压，然后通过加压口连接加压机向腔体内充入氮气或氦气，使腔体内压力控制在1.5~2.0 MPa，加压时间1~3分钟，加压完毕后冷却腔体即可。

8.根据权利要求6或7所述的高硬度、高散热、低膨胀铝基瓷复合材料的制备方法，其特征在于所述迁渗腔内壁悬挂的加热装置可以为远红外加热板或者电加热管、板。