一种低温常压烧结的导热玻璃/金刚石复合材料

摘要

本发明公开了一种低温常压烧结的导热玻璃/金刚石复合材料，其原料组分及其质量百分比含量为12％～24％B‑Si玻璃粉，76％～88％金刚石粉；所述B‑Si玻璃粉的原料组分及其质量百分比含量为45％～65％SiO₂，3％～10％Al₂O₃，20％～40％B₂O₃，1％～5％Li₂O，3％～10％CaO，3％～10％Na₂O。先将玻璃原料于高温熔块炉中加热至1300℃，经过充分熔炼、水淬、烘干、研磨、过筛，制得B‑Si玻璃粉，再与金刚石粉混合配料并压制成型后于750℃一步烧结，制得导热玻璃/金刚石复合材料。本发明的材料热导率在3.0‑4.5W/m·K之间，高于普通玻璃Al₂O₃LTCC基板材料，抗弯强度在62.6‑108.2Mpa之间，满足了LTCC陶瓷材料的应用要求。本发明制备成本低，原料容易获得，操作工序简单，具有巨大的经济和社会效益。

主权项

一种低温常压烧结的高导热玻璃/金刚石复合材料，由玻璃粉和金刚石粉末组成，其原料组分及其质量百分比含量为：12％～24％B‑Si玻璃粉，76％～88％金刚石粉；所述玻璃粉为B‑Si玻璃粉，其原料组分及其质量百分比含量为：45％～65％SiO₂，3％～10％Al₂O₃，20％～40％B₂O₃，1％～5％Li₂O，3％～10％CaO，3％～10％Na₂O。上述玻璃/金刚石复合材料的制备方法如下：(1)将45％～65％SiO₂，3％～10％Al₂O₃，20％～40％B₂O₃，1％～％5Li₂O，3％～10％CaO，3％～10％Na₂O按比例混合，然后放入高温熔块炉中加热至1300℃，保温2h进行充分熔炼，水淬，在100℃烘箱中干燥24h后进行研磨，过200目筛，制得B‑Si玻璃粉；(2)将步骤(1)制得的B‑Si玻璃粉按12％～24％与76％～88％的金刚石粉混合均匀；(3)将步骤(2)混合均匀的粉料按照料︰球＝1︰2的质量比混合，球磨8h，得到混合粉体；(4)将步骤(3)的混合粉体干压成生坯；(5)将步骤(4)的生坯在如下温度制度下进行一步烧结：以3℃/min的升温速率升温至500℃，保温3h，继续以3℃/min的升温速率升温至750℃，保温2h，自然冷却至室温，制得玻璃/金刚石复合材料。