本项目经过8年的探索,在粉末冶金工艺的基础上,研制了快速热压设备,实现了铝碳化硅复合材料在大气条件下低压、快速热压成型,对碳化硅含量在70%以内的铝碳化硅材料致密达到或超过98%。由于该技术避免了目前国内外制备技术中的真空工艺环节并采用快速加热和控制热压技术,使关键的热压工序的生产效率大大提高,同时由于低压成型使得在相同压力设备条件下生产效率可以十倍甚至更高,使生产成本大幅度降低,并可以通过大批量生产,使规模生产成本进一步降低。因而,该技术适合大规模工业生产,而且产品价格可以随着生产规模的提高大幅度下降,从而不但适用于高端的工业产品,也适用于广大的中低端工业产品市场。
该技术为金属基复合材料的一种粉末冶金生产工艺,适合陶瓷含量一般在70%及以下任意含量的产品,尤其适合对强度要求不是太高的功能型产品,比如高导热、低膨胀的铝碳化硅基板、IGBT散热板、刹车片/盘等。
关键技术:
(1)快速加热技术:为了配合实现快速热压成型,本项目独立开发了快速加热技术,一般3分钟左右将坯料加热至热压温度。
(2)控制热压技术:在坯料升温、保温和降温过程中,分阶段采用不同大小的压力,一般为中低高三段式施压,最高压力一般20-30MPa,热压时间一般15-30分钟。
(3)一模多腔成型:配合低压热压技术,在影响生产效率的关键环节热压,采用一模多腔模具,从而使相同压力设备在单位时间的生产效率可以提高10倍甚至以上
目前技术成熟度6级,可供样品生产的工程样机已经完成,但是批量稳定化生产的设备还需要通过工程验证和工业生产工艺进一步完善。本阶段需要资金大约100万,开发周期1-2年。