一种具有高光洁度的铝基金刚石复合材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，其制备方法如下：1)将铝粉与煤油混合均匀，用涂布机制成0.1～0.5
㎜
厚的铝粉薄片，用金刚石布料机将涂层金刚石颗粒按阵列均匀排布在铝粉薄片表面，得到表面金刚石颗粒间距100～400μm呈阵列排布的铝金刚石复合薄片a；2)将铝硅预合金粉与煤油混合后用涂布机均匀喷洒制成0.1～0.5
㎜
厚的铝硅合金粉薄片b；3)将步骤2)制备的铝硅合金粉薄片b多层叠放后作为上下表面层，步骤1)制备的铝金刚石复合薄片a多层叠放后作为中间层，放入模具并用冷压力机压制成具有三明治结构的铝基金刚石坯体；4)将步骤3)所制备的铝基金刚石坯体进行预烧结处理，冷却后取出得到预烧胚，将预烧胚进行高温压力烧结，再抛光得到具有高光洁度的铝基金刚石复合材料。2.根据权利要求1所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，步骤1)所述铝粉粒径为50～200μm；所述铝粉与煤油的质量比为100：3～8。3.根据权利要求1所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，步骤1)所述涂层金刚石颗粒为表面涂层厚度为0.1～0.5μm的人造高温高压金刚石、人造cvd金刚石以及天然金刚石中的一种，金刚石颗粒粒径为100～500μm，涂层材料为sic-si，cr3c
2-cr、tic-ti中的一种。4.根据权利要求1所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，步骤2)所述铝硅预合金粉为alsi
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粉末、alsi
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粉末、alsi
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mg粉末中的一种，粒径为50～200μm；所述铝硅预合金粉与煤油的质量比为100：1～5。5.根据权利要求1所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，步骤3)压制的压力为20～60mpa。6.根据权利要求1所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，步骤4)所述预烧结处理工艺条件为：置于真空度为10-3
pa的真空烧结炉中，从室温下以5℃/min的速率升温至450～480℃，保温2～4小时，然后以3℃/min的速率升温至550～700℃，保温1～2小时。7.根据权利要求1所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，步骤4)所述高温压力烧结工艺条件为：在真空度10-1
～10-2
pa、惰性气氛或氢-氩混合的还原性气氛下进行加热，从室温下以10～20℃/min的速率升温至550～700℃，温度达到最高温后开始加压，压力为30～50mpa，保温30～60min，保持压力随炉冷却至室温。8.根据权利要求1所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，步骤4)所述抛光为机械或化学抛光。9.根据权利要求1所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料，其特征在于，步骤4)所述具有高光洁度的铝基金刚石复合材料厚度为0.8～3mm，上、中、下层厚度分别为0.3～0.5
㎜
，0.2～2
㎜
，0.3～0.5
㎜
，其表面粗糙度ra≤0.4。10.一种权利要求1-9任一所述的具有高光洁度的铝基金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1)将铝粉与煤油混合均匀，用涂布机制成0.1～0.5
㎜
厚的铝粉薄片，用金刚石布料机将涂层金刚石颗粒按阵列均匀排布在铝粉薄片表面，得到表面金刚石颗粒间距100～400μm
呈阵列排布的铝金刚石复合薄片a；2)将铝硅预合金粉与煤油混合后用涂布机均匀喷洒制成0.1～0.5
㎜
厚的铝硅合金粉薄片b；3)将步骤2)制备的铝硅合金粉薄片b多层叠放后作为上下表面层，步骤1)制备的铝金刚石复合薄片a多层叠放后作为中间层，放入模具并用冷压力机压制成具有三明治结构的铝基金刚石坯体；4)将步骤3)所制备的铝基金刚石坯体进行预烧结处理，冷却后取出得到预烧胚，将预烧胚进行高温压力烧结，再抛光得到具有高光洁度的铝基金刚石复合材料。

技术总结
本发明涉及一种具有高光洁度的铝基金刚石复合材料及其制备方法，具体制备方法如下：1)将铝粉与煤油混合均匀制成铝粉薄片，将涂层金刚石颗粒按阵列均匀排布在铝粉薄片表面，得到铝金刚石复合薄片A；2)将铝硅预合金粉与煤油混合后制成铝硅合金粉薄片B；3)将铝硅合金粉薄片B多层叠放后作为上下表面层，铝金刚石复合薄片A多层叠放后作为中间层，压制成铝基金刚石坯体；4)将铝基金刚石坯体进行预烧结处理，冷却后取出进行高温压力烧结，再抛光得到具有高光洁度的铝基金刚石复合材料。本发明提供的铝基金刚石复合材料具有高强度、高导热、低热膨胀、表面光洁度高的优点，可用于制备光洁度要求较高的高精度零部件。洁度要求较高的高精度零部件。洁度要求较高的高精度零部件。


技术研发人员：常智敏 白华 夏兆辉 顾立新 王瑞春 潘旸
受保护的技术使用者：长飞光纤光缆股份有限公司
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022/2/24