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　　申请号：201710038816.7
　　申请人：北京科技大学
　　发明人：何新波 郑伟 吴茂 潘彦鹏 曲选辉

　　摘要： 本发明涉及一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，属于金刚石/碳化硅复合材料领域。本发明以硅粉为基体，采用金刚石作为导热源，以石墨为主要的反应碳源，在高温条件下通过碳和硅的相互扩散进行碳硅反应，生成碳化硅，继而得到金刚石/碳化硅的复合材料。首先，将金刚石，石墨和硅粉混合，经过混料机混合，然后烘干、破碎、过筛，制备初始的混合粉料。得到的混合粉料，再通过热压的方式制备具有一定形状和尺寸的金刚石/碳化硅的复合材料。由这种方法得到的金刚石/碳化硅的复合材料，具有较高的热导率和低的热膨胀系数，可用作电子封装中集成电路的基板材料。

　　主权利要求：1.一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于以硅粉为基体，采用金刚石作为导热源，以石墨为主要的反应碳源，在高温条件下通过碳和硅的相互扩散进行碳硅反应，生成碳化硅，继而得到金刚石/碳化硅的复合材料；各组分的重量百分数为金刚石10％～80％，石墨10％～50％，硅粉10％～50％。
　　2.如权利要求1所述一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于具体制备过程为；将金刚石，石墨，硅粉按比例混合并用有机溶剂润湿成糊状，然后将混合物放入球磨罐中，加入磨球，放入混料机上进行混合；混合完成后，用有机溶剂清洗球磨罐，并将混合物烘干、破碎、过筛，得到粒径均匀的混合粉料；取适量的混合粉料放入石墨模具中，再将石墨模具放入热压机；接着将热压机密封，抽真空或通入惰性气体，最后设定压力和热压温度，升温，进行热压；热压结束后，取出试样，并清洗干燥，得到最终的金刚石/碳化硅复合材料。
　　3.如权利要求1或2所述一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于所采用的金刚石为单晶，聚晶或者是金刚石破碎粉料，粒径10～500μm；金刚石在使用前需要用有机溶剂进行清洗，以除去表面的油性杂质。
　　4.如权利要求3所述一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于金刚石在使用前需要对金刚石粉进行表面腐蚀或者表面改性，增加金刚石的表面粗糙度。
　　5.如权利要求1或2所述一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于作为基体的硅粉选用纯度在99.99％以上的金属硅粉，高纯硅，或者是相应的硅合金。
　　6.如权利要求1或2所述一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于石墨采用鳞片石墨或土状石墨。
　　7.如权利要求2所述一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于所述有机溶剂为无水乙醇或丙酮。
　　8.如权利要求2所述一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于混料机混料时转速800r/min～1500r/min，混料时间4～24h，球料比10～20:1；混合物烘干温度50～120℃，筛网60～3000目。
　　9.如权利要求2所述一种石墨为碳源制备金刚石/碳化硅复合材料的方法，其特征在于热压时采用氩气或者真空条件，升温速率5～15℃/min，保压温度1420～2000℃，压力35～80MPa，保压时间30～120min；热压结束后，试样随炉冷却至室温。