发明公布-202311745312.0-一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料及其制备方法

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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 118106491 A
(43)申请公布日 2024.05.31
C23C 14/16 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
(21)申请号 202311745312 .0
(22)申请日 2023 .12 .19
(71)申请人杭州铭赫科技有限公司
地址 310018 浙江省杭州市钱塘区16号大
街1号1幢2层
(72)发明人巫和军张素荣
(74)专利代理机构苏州如果专利代理有限公司
专利代理师朱亚南
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 1/12 (2022 .01)
B22F 1/18 (2022 .01)
C23C 14/34 (2006 .01)
C23C 14/24 (2006 .01)
CN 118106491 A
权利要求书2页
(54)发明名称
一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料及其
制备方法
(57)摘要
本发明涉及粉末注射成型材料领域，尤其涉
及一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料及其制
备方法，包括以下质量百分比原料：无机混合粉
82～91 .6％、石蜡0～7 .25％、微晶蜡0～2 .5％、
聚甲醛0～11 .2％、聚乙烯0 .5～5 .4％、
聚丙烯0
～0 .6％、
乙烯～醋酸乙烯酯共聚物0～1％、
胺0～0 .6％、聚乙二醇0～0 .6％、聚苯乙烯0～
0 .7％、
邻苯二甲酸二丁酯0～0 .4％、
表面活性剂
0 .3～0 .7％；所述无机混合粉由5～40wt％改性
SiC粉和余量Cu粉组成；所述改性SiC粉为钨/铜
膜包覆 β ‑SiC。
本发明提高了碳化硅与铜金属间
的浸润性，同时避免碳化硅在高温时与铜的界面
反应，并制出合格的复合材料。
说明书10页
附图2页
CN 118106491 A
1/2 页
1 .一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料，其特征在于，包括以下质量百分比原料：无机
混合粉82～91 .6％、石蜡0～7 .25％、微晶蜡0～2 .5％、聚甲醛0～11 .2％、聚乙烯0 .5～
5 .4％、
聚丙烯0～0 .6％、
乙烯～醋酸乙烯酯共聚物0～1％、
聚酰胺0～0 .6％、
聚乙二醇0～
0 .6％、
聚苯乙烯0～0 .7％、
邻苯二甲酸二丁酯0～0 .4％、
表面活性剂0 .3～0 .7％；
所述无机混合粉由以下质量百分比原料组成：改性SiC粉5～40％、激光粒度D50＝5～
11μm的Cu粉补足余量；
所述改性SiC粉的制备方法为：以激光粒度D50＝1～7μm的β‑SiC粉为基材，在其表面依
次镀上一层厚度为0 .5～1μm钨膜以及一层厚度为0 .5～2μm铜膜，之后，于550～600℃氢气
气氛条件下，
保温2～8h，
得钨/铜改性SiC粉。
2 .根据权利要求1所述的一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料，其特征在于，所述表面
活性剂为硬脂酸或硬脂酸锌中的一种。
3 .根据权利要求2所述的一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料，其特征在于，包括以下
质量百分比原料：无机混合粉86 .1％、石蜡0 .2％、聚甲醛11 .2％、聚乙烯0 .6％、聚丙烯
0 .6％、
乙烯～醋酸乙烯酯共聚物0 .4％、
聚乙二醇0 .6％、
硬脂酸0 .3％；
所述无机混合粉由以下质量百分比原料组成：改性SiC粉20％、激光粒度D50＝7～8μm
的Cu粉补足余量；
所述改性SiC粉的制备方法为：以激光粒度D50＝5～5 .5μm的β‑SiC粉为基材，在其表面
依次镀上一层厚度为1μm钨膜以及一层厚度为1μm铜膜，之后，于550℃氢气气氛条件下，保
温4h，
得钨/铜改性SiC粉。
4 .根据权利要求2所述的一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料，其特征在于，包括以下
质量百分比原料：无机混合粉91 .6％、
聚甲醛6 .4％、
聚乙烯0 .8％、
聚苯乙烯0 .5％、邻苯二
甲酸二丁酯0 .4％、
硬脂酸0 .3％；
所述无机混合粉由以下质量百分比原料组成：改性SiC粉5％、
激光粒度D50＝5～6μm的
Cu粉补足余量；
所述改性SiC粉的制备方法为：以激光粒度D50＝6～7μm的β‑SiC粉为基材，在其表面依
次镀上一层厚度为1μm钨膜以及一层厚度为0 .5μm铜膜，之后，于600℃氢气气氛条件下，保
温2h，
得钨/铜改性SiC粉。
5 .根据权利要求2所述的一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料，其特征在于，包括以下
质量百分比原料：无机混合粉89 .6％、
聚甲醛8 .6％、
聚乙烯0 .5％、
聚酰胺0 .6％、
聚乙二醇
0 .4％、
硬脂酸0 .3％；
所述无机混合粉由以下质量百分比原料组成：改性SiC粉10％、激光粒度D50＝8～9μm
的Cu粉补足余量；
所述改性SiC粉的制备方法为：以激光粒度D50＝5～6μm的β‑SiC粉为基材，在其表面依
次镀上一层厚度为1μm钨膜以及一层厚度为1 .5μm铜膜，之后，于550℃氢气气氛条件下，保
温4h，
得钨/铜改性SiC粉。
6 .根据权利要求2所述的一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料，其特征在于，包括以下
质量百分比原料：无机混合粉88％、微晶蜡0 .2％、聚甲醛9 .5％、聚乙烯1 .3％、聚乙二醇
0 .6％、
硬脂酸锌0 .4％；
所述无机混合粉由以下质量百分比原料组成：改性SiC粉15％、
激光粒度D50＝10～11μ
CN 118106491 A
2/2 页
m的Cu粉补足余量；
所述改性SiC粉的制备方法为：以激光粒度D50＝5～6μm的β‑SiC粉为基材，在其表面依
次镀上一层厚度为1μm钨膜以及一层厚度为2μm铜膜，之后，于550℃氢气气氛条件下，保温
4h，
得钨/铜改性SiC粉。
7 .根据权利要求2所述的一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料，其特征在于，包括以下
质量百分比原料：无机混合粉87 .5％、石蜡5％、微晶蜡2 .5％、聚乙烯3 .8％、聚苯乙烯
0 .7％、
硬脂酸0 .5％；
所述无机混合粉由以下质量百分比原料组成：改性SiC粉30％、激光粒度D50＝8～9μm
的Cu粉补足余量；
所述改性SiC粉的制备方法为：以激光粒度D50＝4～5μm的β‑SiC粉为基材，在其表面依
次镀上一层厚度为0 .8μm钨膜以及一层厚度为2μm铜膜，之后，于550℃氢气气氛条件下，保
温4h，
得钨/铜改性SiC粉。
8 .根据权利要求2所述的一种粉末注射成型碳化硅铜复合材料，其特征在于，包括以下
质量百分比原料：无机混合粉82％、石蜡7 .25％、
聚甲醛3 .65％、
聚乙烯5 .4％、
乙烯～醋酸
乙烯酯共聚物1％、
硬脂酸锌0 .7％；
所述无机混合粉由以下质量百分比原料组成：改性SiC粉40％、
激光粒度D50＝9～10μm
的Cu粉补足余量；
所述改性SiC粉的制备方法为：以激光粒度D50＝1～2μm的β‑SiC粉为基材，在其表面依
次镀上一层厚度为0 .5μm钨膜以及一层厚度为1μm铜膜，之后，于550℃氢气气氛条件下，保
温4h，
得钨/铜改性SiC粉。
9 .一种根据权利要求1～8任一项所述的粉末注射成型碳化硅铜复合材料的制备方法，
其特征在于，基于MIM成型工艺，
以球形铜粉及改性SiC粉按比例混合做为原材料，烧结制备
出成品尺寸的SiC/Cu复合材料，
包括以下步骤：
S1：制备改性SiC粉：在SiC表面镀钨，钨层厚度0 .5～1μm，镀钨完成后，再镀一层金属铜
膜，铜层厚度0 .5～2μm；
S2：混料：将改性SiC粉与球形Cu粉进行混料，混料在V型混料机进行，转速15～25r/
min，
混合2～4h；
S3：密炼造粒：向混合完成后的粉末中添加一定量的其他高分子有机物，并加入密炼
槽，密炼槽温度180～185℃，转速15r/min，密炼1 .5～2h，混合均匀然后挤出制粒、
造粒成喂
S4：
粉末注射成型后，进行脱脂，
得半成品；
S5：烧结成型：在氢气气氛下，以2 .5℃/min的速率将半成品升温至600℃，并保温4h，进
行热脱脂，
再升温至1050～1400℃并保温烧结3～8h。
10 .根据权利要求9所述的粉末注射成型碳化硅铜复合材料的制备方法，其特征在于，
所述脱脂采用溶剂浸泡萃取脱

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