[发明专利]平顶化金刚石钎焊制品及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种平顶化金刚石钎焊制品及其制备方法和应用。

背景技术

金刚石在钎焊时形成高于金刚石颗粒50%以上的出刃高度，钎焊金刚石工具拥有比其它如金属结合剂烧结金刚石工具、树脂结合剂金刚石工具、陶瓷结合剂金刚石工具以及电镀金刚石工具更高的锋利度，有利于提高工具的加工效率，而且钎焊时金刚石与钎焊合金形成的冶金结合使得金刚石的结合强度也高于其他结合剂的金刚石工具，可以保证工具具有较好的寿命。

现有的有关钎焊金刚石工具多以石材粗加工工具、修整工具居多。然而目前钎焊金刚石工具多使用粗粒度金刚石，由于钎焊工艺以及金刚石在钎焊高温的石墨化问题，粗粒度的金刚石加工的精度和表面质量也难以保证。

另一方面，金刚石拥有极高的热导率，最高可达2000W/m.K，如果可以使用金刚石及其制品用于芯片及电子设备的散热，将极大提高芯片及电子设备的散热效率，因此金刚石是一种极具前景的导热和散热材料。

在导热散热方面，目前制备的用于散热的CVD金刚石薄膜成本较高，难以制备大尺寸的薄膜，而且难以加工成型。此外还有其它金刚石与铜烧结后的钻铜散热材料，这需要烧结体内的金刚石相互接触，并排列一致，提高了散热材料的制造成本。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种精度高、成本低的平顶化金刚石钎焊制品以及该制品的制备方法和应用。

本发明所采用的技术方案是：

一种平顶化金刚石钎焊制品，包括具有平整表面的基体，所述基体的表面均布钎焊有构成单层结构的若干金刚石颗粒，所述各金刚石颗粒背向基体的顶面在同一平面上或近似在同一平面上，从而形成制品表面，所述制品表面与基体表面平行或近似平行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述金刚石颗粒具有完整晶型。粗粒度的完整晶型金刚石强度高、石墨化影响相对较小、容易进行有序排布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述金刚石颗粒的粒度范围为18/20目～70/80目，基体表面分布金刚石颗粒的面积占10%～80%。

本发明还提供一种平顶化金刚石钎焊制品的制备方法，将若干金刚石颗粒有序排布在基体表面然后进行至少包括钎焊的处理，使各金刚石颗粒的顶面在同一平面上或趋于在同一平面上，从而形成平顶化的制品表面，且制品表面与基体表面平行或近似平行。

作为上述技术方案的进一步改进，对制品表面进行研磨加工，以获得更高的平整度和平面度。

本发明还提供一种磨削工具，包括至少一组平顶化金刚石钎焊制品，各组制品的制品表面形成磨削面，且各组制品的制品表面共面或大致共面。

本发明还提供一种砂轮修整工具，与砂轮接触的修整面为平顶化金刚石钎焊制品的制品表面。

本发明还提供一种导热散热器件，与热源接触的导热散热面为平顶化金刚石钎焊制品的制品表面，所述基体为金属导热体。

本发明的有益效果是：本发明将完整晶型的金刚石颗粒钎焊至基体表面使得颗粒的顶面共面或近似共面使之成为平顶化的制品表面，当制品和制品表面用于磨削加工或者砂轮修整时有利于提高加工精度和表面质量，当用于导热散热时，克服了制造难度大、成本高的问题，而且该制品的制备方法简单方便，有利于大面积的推广至社会。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明制备方法的示意图；

图2是磨削工具的主视图；

图3是磨削工具的剖面示意图；

图4是砂轮修整工具的主视图；

图5是砂轮修整工具的俯视图；

图6是导热散热器件的主视图；

图7是导热散热器件的左视图。

具体实施方式

如图1所示的平顶化金刚石钎焊制品的制备方法，包括以下几个步骤：

（1）选用金属作为基体1，将基体1表面加工平整，使之成为一个平面；

（2）在基体1表面使用粘结剂均匀涂布一层银基或铜基或镍基钎焊合金粉末，钎焊合金粉末层的厚度范围在0.05～0.5mm ；

（3）使用有序排布的方法将完整晶型（主要呈6-8面体）的人造金刚石颗粒2均匀分布在基体1的表面，金刚石颗粒2的粒度范围为18/20目到70/80目，基体1表面分布金刚石颗粒2的面积占10%～90%；