Henan JCB Superhard Material Co.,Ltd

Henan JCB Superhard Material Co.,Ltd

Unterschiedliche Aufbereitungsverfahren für diamantbeschichtetes Kupfer erfüllen unterschiedliche Anforderungen.

2026 02/27

Die Herstellungsmethoden beeinflussen die thermophysikalischen Eigenschaften von Diamant-Kupfer-Verbundwerkstoffen maßgeblich. Zu den gängigen Techniken gehören die Hochtemperatur-Hochdruck-Synthese (HTHP), die Flüssigphaseninfiltration, das Entladungsplasmasintern und das Vakuum-Heißpresssintern.

Das Hochtemperatur-Hochdruckverfahren schmilzt Kupferpulver bei erhöhten Temperaturen zu einer geschmolzenen Kupferphase und übt dann mithilfe einer sechsseitigen Presse hohen Druck aus, um dichte Diamant-/Kupfer-Verbundwerkstoffe herzustellen. Diese Technik liefert Materialien mit hoher Dichte, hohem Diamantvolumenanteil und ultrahoher Wärmeleitfähigkeit und bietet gleichzeitig kurze Verarbeitungszeiten und hohe Effizienz. Allerdings erfordert es strenge Vorbereitungsbedingungen, verursacht hohe Kosten und ist auf kleinere Abmessungen beschränkt.

image.png

Bei der Flüssigphaseninfiltration werden Diamantpartikel zu Vorformen mit ausreichender Festigkeit verarbeitet und anschließend die Lücken zwischen diesen Partikeln durch Kapillarwirkung oder Druck mit geschmolzenem Kupfer gefüllt. Der Verbund entsteht beim Abkühlen. Die drucklose Infiltration erfordert eine längere Erhitzung des Verbundwerkstoffs über den Schmelzpunkt des Grundmetalls, wobei die Infiltration auf der Kapillarwirkung beruht. Allerdings erfordert dieser Prozess eine gute Benetzbarkeit zwischen Verstärkung und Matrix und weist eine geringe Infiltrationseffizienz auf.

image.png

Spark Plasma Sintering (SPS) ermöglicht das dichte Sintern pulverförmiger Materialien unterhalb ihres Schmelzpunktes mit kurzen Verarbeitungszeiten und hoher Effizienz. Bei dieser Technik werden gepulste, hochenergetische Ströme und Druck auf eine Diamant-Kupfer-Mischung angewendet, wodurch ein Plasma zwischen den Partikeln entsteht. Der Hochgeschwindigkeitspartikelstrom stößt adsorbierte Gase von der Pulveroberfläche aus und zerstört Oberflächenoxidschichten. Der gepulste Strom aktiviert und reinigt das gemischte Pulver und ermöglicht die Bildung eines dichten Diamant-/Kupfer-Verbundwerkstoffs bei niedrigeren Sintertemperaturen und kürzeren Sinterzeiten.

image.png