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金刚石粒径对金刚石/Cu-B合金复合材料热物理性能的影响

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采用Cu-B合金为基体,选用粒径分别为110、230、550μm的金刚石颗粒作为增强体,利用气压熔渗工艺在1 100℃、10MPa气体压力下制备金刚石/Cu-B合金复合材料,研究金刚石颗粒粒径对复合材料组织结构、界面相分布及热物理性能的影响.结果表明,随着金刚石粒径的增大,复合材料热导率上升,热膨胀系数减小,复合材料界面处硼碳化合物含量增加,界面结合情况得到改善.由金刚石颗粒粒径为550 μm时,复合材料热导率最高,可达680.3 W/(m·K),热膨胀系数最小,为4.905 × 10-6K-1,符合高效热管理器件对金刚石/金属基复合材料的热物理性能要求,在电子产品散热器件方面具有良好的应用前景.
Effect of diamond particle size on thermophysical properties of diamond/Cu-B alloy composites
Using copper-boron alloy as the metal matrix and different-sized diamond particles through 110 μm,230 μm to 550 μm as reinforcement,the diamond/copper-boron alloy composites were prepared via gas pressure infiltration technology under 1 100 ℃ and 10 MPa gas pressure.The influences of the size of diamond particles on the configura-tion,interlayer phase distribution,and thermophysical properties of the composites were investigated.The results show that with the increase of particle size,there is a benefit of better interface bonding,and the thermal conductivity of the diamond/copper-boron composite is enhanced while the thermal expansion coefficient decreases.When the diamond particle size is 500 μm,the best performance of the composite is obtained.The thermal conductivity is 680.3 W/(m·K),and the thermal expansion coefficient increases from 4.095×10-6 K-1 to 7.139×10-6K-1.

thermal conductivitydiamond particlegas pressure infiltration methodthermal expansion coefficientdiamond/copper-boron composite material

王熹、康翱龙、焦增凯、康惠元、吴成元、周科朝、马莉、邓泽军、王一佳、余志明、魏秋平

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中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083

中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083

中南大学高等研究中心,长沙 410083

热导率 金刚石粒径 气压熔渗 热膨胀系数 金刚石/Cu-B复合材料

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2024

10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0062

金刚石与磨料磨具工程
郑州磨料磨具磨削研究所

金刚石与磨料磨具工程

CSTPCD北大核心
影响因子：0.354
ISSN：1006-852X
年,卷(期)：2024.44(2)
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