一种石墨/Al₂O₃复合材料及其制备方法

摘要

一种石墨/Al₂O₃复合材料及其制备方法，应用在溅射薄膜材料上，解决现有技术沉积薄膜硬度、强度和耐磨性不足。选取中位径D₅₀＝2±1μm的石墨粉和D₅₀＝2±1μm的Al₂O₃粉。按照一定比例加入混捏锅搅拌均匀，加入适量沥青粘接剂，混匀，制粉，模压定型后装入等静压机成型，焙烧，加工制得，可用于溅射靶材。本发明的特点在于，充分利用了石墨的导电、导热、耐高温性能做为基体，沥青的粘接和焙烧碳化，添加一定比例Al₂O₃形成金属和石墨的复合体，增强薄膜耐磨、硬度、耐氧化、耐侵蚀性能；选用超细粉末状原材料，沉积薄膜表面均匀，宏观颗粒少；使用等静压先进成型技术，制品各项同性好，致密度高；金属与石墨混合方式简单易操作，均匀度高；涂层金属含量控制简便，可直接通过掺杂比例实现；工艺简便，成本低廉。

主权项

一种石墨/Al₂O₃复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)准备原料粉末，石墨粉体D₅₀＝2±1μm，纯度≥99.5％；Al₂O₃粉D₅₀＝2±1μm，Al₂O₃含量≥99.9％；按照重量比石墨粉∶Al₂O₃粉＝(85±10)∶(15±5)称取；2)混捏，将原料粉末加入混捏锅搅拌60‑80min，充分搅拌均匀，温度达到120±5℃，按照糊重比例27％加入已融化、脱水、除杂质的沥青粘接剂，搅拌70‑90min，温度达到155±5℃，出锅冷却；3)二次制粉，将混合均匀的冷糊料磨粉，粒度控制在325±5目，纯度不小于80％；4)模压，将制得的粉装进模具，施加压力3±0.5MPa，体密控制在1.2±0.1g/cm³，定型后脱模，得到模压块；5)等静压成型，将模压块装入橡胶皮囊并抽真空，密封，装入框体，将框体置于等静压缸中，逐步施压，打压到90±10MPa，保压15±5min，逐步泄压，取出成型生制品；6)焙烧，将生制品焙烧360‑420h，最高温度1250‑1300℃，保温60±10h。