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公开(公告)号：CN116516197B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202310290737.0
申请日：2023-03-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C22C1/05 , B22F3/105 , B22F3/10 , B22F1/18 , B22F3/093 , B22F3/26 , C22C26/00 , C01B32/28 , H01L23/373
Abstract: 一种高热导率金刚石/金属复合材料的制备方法，涉及一种复合材料的制备方法。为了解决现有金刚石/金属复合材料的热导率较差的问题。方法：在金刚石颗粒表面制备金属镀层，金刚石颗粒包括两种粒径，将两种粒径的金刚石颗粒交替分层填装至预制体模具中并振实得到预制体并进行高温短时烧结处理，使表面金属镀层与金刚石反应形成碳化物，金刚石颗粒之间形成三维连接结构，进行气压浸渗。本发明从形成金刚石三维连接结构、提高复合材料致密度、保护桥接镀层多个角度出发，实现高热导率金刚石/金属复合材料的制备。
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公开(公告)号：CN116397126B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202310290743.6
申请日：2023-03-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C23C14/35
Abstract: 一种高耐腐蚀性的金刚石增强铝基复合材料的制备方法，涉及一种金刚石增强铝基复合材料的制备方法。为了解决金刚石颗粒增强铝基复合材料在复杂服役环境中的腐蚀失效问题，抑制界面产物Al4C3的生成。方法：金刚石颗粒表面镀覆：对金刚石颗粒在保护气氛下进行分段加热处理，利用磁控溅射法在金刚石颗粒表面再制备一层均匀的金属镀层，将金刚石颗粒填充至装配好的模具进行气压浸渗。本发明方法获得的金刚石/铝复合材料相比无镀层及处理的金刚石/铝复合材料的腐蚀速率降低了80％以上，说明本发明方法制备的金刚石颗粒增强铝基复合材料具有优异的抗腐蚀性能，能够提高复合材料使用寿命，可以应用于电子封装用热管理材料，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN116393677B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310365994.6
申请日：2023-04-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D23/04 , C22C1/10 , B22F1/18 , C22C1/02 , C22C21/00 , C22C26/00 , G01N1/28 , G01N1/36 , G01N1/44 , C01B32/28
Abstract: 一种高通量近净成形制备金刚石/铝复合材料的方法，涉及一种金刚石增强铝基复合材料制备方法。为了解决研究金刚石/铝复合材料热导率及力学性能的影响因素时存在的耗费时间较多导致的效率低的问题。方法：向近净成形模具中填装金刚石颗粒，将近净成形模具叠放至放电等离子烧结模具的阵列通道内进行放电等离子烧结；然后将金刚石颗粒转移至石墨材质的近净成形模具内组装成预制体，进行气压浸渗。本发明可以实现金刚石/铝复合材料热导率试样、三点弯曲试样及热膨胀试样的高通量制备，单次实验可以实现对不同金刚石颗粒粒径和不同合金元素镀层及镀层厚度在不同温度下进行高通量加热，实现不同参数的同步研究，提高制备效率，节约成本。
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公开(公告)号：CN116397126A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310290743.6
申请日：2023-03-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C22C1/10 , C22C1/02 , B22D23/04 , B22D27/13 , B22F1/18 , B22F1/142 , C01B32/28 , C23C14/35 , C23C14/18 , C23C14/58 , H01L23/373 , C22C26/00
Abstract: 一种高耐腐蚀性的金刚石增强铝基复合材料的制备方法，涉及一种金刚石增强铝基复合材料的制备方法。为了解决金刚石颗粒增强铝基复合材料在复杂服役环境中的腐蚀失效问题，抑制界面产物Al4C3的生成。方法：金刚石颗粒表面镀覆：对金刚石颗粒在保护气氛下进行分段加热处理，利用磁控溅射法在金刚石颗粒表面再制备一层均匀的金属镀层，将金刚石颗粒填充至装配好的模具进行气压浸渗。本发明方法获得的金刚石/铝复合材料相比无镀层及处理的金刚石/铝复合材料的腐蚀速率降低了80％以上，说明本发明方法制备的金刚石颗粒增强铝基复合材料具有优异的抗腐蚀性能，能够提高复合材料使用寿命，可以应用于电子封装用热管理材料，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN118125423A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410272605.X
申请日：2024-03-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种在石墨膜表面生长垂直碳纳米片的方法，涉及一种生长碳纳米片的方法。为了解决现有的石墨膜与铝基体之间界面相容性差和界面结合弱的问题。方法：石墨膜超声清和浸泡预处理，或将石墨膜在金属盐催化剂溶液中浸泡，预热后，通入甲烷和氢气并开启射频电源在生长温度沉积碳纳米片；本发明可以一次在无催化剂条件下大面积的在石墨膜上均匀的生长碳纳米片，生长时间短，生长的碳纳米片分布均匀。不会影响石墨膜的基本特性，石墨膜的高导热特性仍得到保留，并且依然可以进行适当的变形和裁切，满足后续的应用需求。并可以有效的提高石墨膜的界面粗糙度和表面的吸附能力，可以改善石墨膜和铝的界面结合，从而提高复合材料的导热性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116162819B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202310290744.0
申请日：2023-03-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C22C1/10 , C22C1/02 , C23C14/02 , C23C14/18 , C23C14/35 , B22F1/18 , C01B32/28 , C22C26/00 , B22D27/13 , B22D23/04 , H01L23/373
Abstract: 一种多相界面高导热金刚石/铝复合材料的制备方法，涉及一种金刚石/铝复合材料的制备方法。为了解决金刚石/铝复合材料中金刚石与铝基体润湿性差，热导率低的问题。方法：称取金刚石颗粒及铝块；将硝酸盐和金刚石颗粒混合，利用熔融硝酸盐对金刚石颗粒表面进行刻蚀处理；在金刚石表面镀覆金属镀层，采用放电等离子烧结法进行高温短时烧结，利用气压浸渗法制备的金刚石/铝复合材料具有多相界面的特点，表现出优异的导热性能；本发明利用熔融的硝酸盐对金刚石进行表面刻蚀处理，可以消除或钝化金刚石表面微裂纹，释放金刚石中杂质及包裹体(56)对比文件JP 2000303126 A,2000.10.31JP 2012158783 A,2012.08.23刘园等.高导热金刚石/铝复合材料的研究进展《.材料工程》.2020,第48卷(第12期),第44-52页.
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公开(公告)号：CN116162819A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310290744.0
申请日：2023-03-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C22C1/10 , C22C1/02 , C23C14/02 , C23C14/18 , C23C14/35 , B22F1/18 , C01B32/28 , C22C26/00 , B22D27/13 , B22D23/04 , H01L23/373
Abstract: 一种多相界面高导热金刚石/铝复合材料的制备方法，涉及一种金刚石/铝复合材料的制备方法。为了解决金刚石/铝复合材料中金刚石与铝基体润湿性差，热导率低的问题。方法：称取金刚石颗粒及铝块；将硝酸盐和金刚石颗粒混合，利用熔融硝酸盐对金刚石颗粒表面进行刻蚀处理；在金刚石表面镀覆金属镀层，采用放电等离子烧结法进行高温短时烧结，利用气压浸渗法制备的金刚石/铝复合材料具有多相界面的特点，表现出优异的导热性能；本发明利用熔融的硝酸盐对金刚石进行表面刻蚀处理，可以消除或钝化金刚石表面微裂纹，释放金刚石中杂质及包裹体所产生的内应力；增大金刚石表面粗糙程度，金刚石表面更容易与镀层发生反应形成碳化物进而提高界面结合。
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公开(公告)号：CN119491137A
公开(公告)日：2025-02-21
申请号：CN202411683714.7
申请日：2024-11-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种利用负膨胀材料降低热膨胀系数的金刚石/铝复合材料的制备方法。涉及一种金刚石/铝复合材料制备方法。为了降低金刚石/铝复合材料的热膨胀系数，提高金刚石/铝复合材料与半导体的热匹配。本发明在金刚石/铝复合材料的基础上引入具有负膨胀系数的材料作为增强体，制得的金刚石/铝复合材料热膨胀系数可调节，可以通过成分设计满足不同的服役条件下对热膨胀系数的要求，进而实现复合材料热膨胀系数的调控。制备得到的金刚石/铝复合材料的热膨胀系数更接近于半导体器件Si、GaN等，更满足电子封装热管理材料对热膨胀系数匹配的要求。
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公开(公告)号：CN116200626B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310290739.X
申请日：2023-03-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种金刚石与碳化硅混合增强的高导热高强度铝基复合材料的原位制备方法，涉及一种高强度金刚石/铝复合材料的制备方法。为了解决金刚石/铝复合材料界面结合差，存在脆性和易水解界面产物Al4C3的问题。方法：称取金刚石及铝合金块，将金刚石利用氢等离子体进行刻蚀处理；将所得金刚石颗粒置于模具中并振实得到预制体；将预制体吊装于气压浸渗炉中进行气压浸渗，脱模得到金刚石/铝复合材料，退火处理。本发明利用氢等离子体刻蚀金刚石颗粒表面，增大了金刚石颗粒表面的粗糙度，提高了金刚石颗粒的表面活性，Si元素与金刚石反应原位形成SiC，提高了金刚石/铝复合材料的界面结合能力，避免了有害界面反应产物Al4C3相的形成。
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公开(公告)号：CN116408435B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310386766.7
申请日：2023-04-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种高通量制备金刚石/金属复合材料的方法，涉及一种制备金刚石/金属复合材料的方法。为了解决现有的金刚石/金属复合材料的研究和制备过程的研究效率及材料制备效率低的问题。方法：原材料准备，金刚石颗粒高通量预处理，填装模具，预热与真空除气，气压浸渗。本发明采用微波对金刚石颗粒进行预处理过程中采用不同透波材料的坩埚，可以在单次处理中获得不同的加热温度，实现对金刚石颗粒的高通量预处理；预制体结构中的近净成形模具内可以添加不同粒径、不同镀层种类及不同镀层厚度的金刚石颗粒，实现了金刚石/金属复合材料的高通量制备，提升制备效率，节约成本。
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