[发明专利]一种金刚石/碳化硅预制件及金刚石/碳化硅/铝复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种金刚石/碳化硅预制件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将碳化硅粉和金刚石粉以5：2的质量比进行混合，混合均匀后再加入高岭土，继续混合均匀后得到金刚石微粉，其中，高岭土的质量占金刚石微粉总质量的1％～2％；

第二步，向金刚石微粉中加入粘结剂，得到混合粉体，其中，粘结剂与金刚石微粉的质量比为1：2；

第三步，利用上述所得的混合粉体制备金刚石粉料，接着将所得的金刚石粉料进行过筛造粒，之后利用模压成型方法制备所得金刚石预制件生坯；

第四步，将上述所得金刚石预制件生坯烧结制得金刚石/碳化硅预制件。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石/碳化硅预制件的制备方法，其特征在于，第一步中，碳化硅粉的粒度为600～800目，金刚石粉的粒度为1000～1500目。

3.根据权利要求1所述的一种金刚石/碳化硅预制件的制备方法，其特征在于，第一步中，所述粘接剂的制备方法是：

在搅拌状态下，向蒸馏水中加入聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和淀粉，并搅拌至充分溶解，得到混合液，之后将所得的混合液经过40～60目不锈钢进行过滤除杂后，得到粘接剂；其中，蒸馏水、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和淀粉的质量比为(48～67)：(30～45)：(2～5)：(1～2)。

4.根据权利要求1所述的一种金刚石/碳化硅预制件的制备方法，其特征在于，第四步中，将金刚石预制件生坯置于烧结炉中进行烧结，烧结的工艺参数：在惰性气体保护下，以(0.3～2)℃/min的速率阶梯加热至1200～1250℃，恒温2～4h。

5.一种金刚石/碳化硅/铝复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在差压铸造炉中，将铝合金液浸渗到由权利要求1-4中任一项所述制备方法制备所得的金刚石/碳化硅预制件上，即得金刚石/碳化硅/铝复合材料，其中，铝合金液和金刚石/碳化硅预制件的体积比为(25～55)：(55～75)。

6.根据权利要求5所述的一种金刚石/碳化硅/铝复合材料的制备方法，其特征在于，差压铸造炉中的工艺条件是：

第一步，将金刚石/碳化硅预制件放入差压铸造炉的上压室，加热至700～900℃，恒温2～4h；

第二步，分别对上、下压室进行抽真空，使上、下压室内的压力均为0～-0.01Pa后，保压10～15min后，关闭进气孔阀门，关闭上压室；

第三步，分别向下压室式和向上压室施加压力；使下压室坩埚中的铝合金液通过升液管压入到上压室的金刚石/碳化硅预制件上，并保持压力5～10min；

第四步，待铝液完全浸渗到金刚石预制件中后，上压室温度降至450～500℃，接着卸压、脱模，最终得到金刚石/碳化硅/铝复合材料。

7.根据权利要求5所述的一种金刚石/碳化硅/铝复合材料的制备方法，其特征在于，第三步中，下压室施加的压力为15～20MPa；上压室施加的压力为10～15MPa。