[发明专利]金刚石/金属复合材料的制备装置及其制备方法

权利要求书

1.一种金刚石/金属复合材料的制备装置，用于制备高导热金刚石铜复合材料，其特征在于，包括：轧制机构、设于所述轧制机构侧方的锻造机构，以及设于所述轧制机构和锻造机构之间的传料机构；

所述轧制机构包括：机架；

轧制组件，设于所述机架上；所述轧制组件包括传动部，以及至少两组设于所述传动部上且上、下设置的轧制部；在传动部的作用下，所述轧制部之间的竖向间距可调；

至少两组移料组件，镜像设置且对应设于所述轧制组件的输入端和输出端上；所述移料组件传动连接于所述机架。

2.如权利要求1所述的一种金刚石/金属复合材料的制备装置，其特征在于，

所述传动部包括：设于所述机架上的第一气缸，连接于所述第一气缸输出端的移动杆，上、下设于所述移动杆上的两组第一连杆，以及一端对应连接于所述第一连杆的第二连杆；所述第二连杆的另一端与机架顶部转动连接；

所述机架上靠近移动杆的两端对应设置有限位槽，所述移动杆两端对应设置有滑块，所述滑块与限位槽内壁滑动连接。

3.如权利要求2所述的一种金刚石/金属复合材料的制备装置，其特征在于，所述轧制部包括：一端传动连接于所述第二连杆的另一端的弧形杆，以及设于所述弧形杆的另一端且可转动的轧制件；所述轧制件表面设有金刚石层。

4.如权利要求1所述的一种金刚石/金属复合材料的制备装置，其特征在于，所述移料组件包括：设于所述机架上的第二气缸，连接于所述第二气缸输出端且滑动连接于所述机架的滑座，以及设于所述滑座靠近轧制部一侧面上的电动夹爪；

所述电动夹爪至少包括两组上、下设置的夹持部；所述夹持部与金刚石铜复合材料时，为线或面接触。

5.基于权利要求1至4任意一项所述的一种金刚石/金属复合材料的制备装置的金刚石/金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、使用溶剂对金刚石颗粒进行超声波清洗10～15min；

步骤二、将清洗后的金刚石颗粒与金属粉末按照体积比1：(2～2.5)混合均匀，得到混合粉体；

步骤三、将混合粉体在真空环境下升温加热：在温度850℃～1050℃下保温2～8h，升温速率为5～6℃/min，真空度为10^-4～10^-2Pa；然后分离出表面镀覆有金属层的金刚石颗粒；

步骤四、将表面镀覆有金属层的金刚石颗粒与铜粉混合，得到混合物，其中，表面镀覆有金属层的金刚石颗粒占混合物总体积含量的40％～50％；

步骤五、对混合物进行粉末烧结，烧结参数如下：压制压力为20MPa～40MPa，温度为850℃～1050℃，升温速率40～100℃/min，烧结时间5min～15min，气氛为真空；然后冷却至室温，得到金刚石铜复合材料；

步骤六、对获得的金刚石铜复合材料进行轧制或/和锻造。

6.如权利要求5所述的一种金刚石/金属复合材料的制备方法，其特征在于，

所述步骤二中金属粉末为W、Ti、Ni、Cr、Zr中的至少一种。

7.如权利要求5所述的一种金刚石/金属复合材料的制备方法，其特征在于，

对金刚石铜复合材料进行轧制包括以下流程：使用轧机对金刚石铜复合材料进行轧制，轧制力为20kN～50kN，轧机上下轧辊的直径为50～200mm，轧机转速为30～90r/min，上下轧辊表面镀覆有金刚石膜，金刚石膜的厚度为60～100μm。

8.如权利要求5所述的一种金刚石/金属复合材料的制备方法，其特征在于，

对金刚石铜复合材料进行锻造包括以下流程：使用锻压机对金刚石铜复合材料进行锻压，锻压力为20～50kN，锻压频率为10～30次/min。