一、产品概述
金刚石铜热压炉是用于金刚石/铜(Diamond/Cu)复合材料热压烧结成型的专用设备。
二、设备结构与工作原理
金刚石铜热压炉主要由炉体(炉壳、炉门)、石墨发热体、隔热屏、液压加压系统、真空系统、气氛系统、水冷系统及电气控制系统组成。炉体采用双层水冷夹层结构,炉门密封可靠;石墨发热体分布于均温区四周,配合石墨隔热屏形成稳定热场。
工作原理:将表面镀覆碳化物形成元素(如钛、铬)的金刚石颗粒与铜粉混合后装入石墨模具,置于炉内均温区,抽真空至设定真空度或充入氩气等保护气氛;按设定工艺曲线升温至目标温度,金刚石铜烧结常用980~1100℃;液压加压系统通过上压头对模具施加设定压力并保温保压,使金刚石颗粒与铜基体形成良好界面结合,随炉冷却后获得致密烧结体。整个热压烧结过程由PLC配合触摸屏自动控制,工艺曲线可编程、可记录、可追溯,保证批次一致性与产品重复性。
三、主要技术参数
| 项目 | 参数范围 | 备注 |
| 最高工作温度 | 1300℃(可选配至1500℃) | 满足金刚石铜高温烧结需求 |
| 工作温度 | 900~1200℃ | 按工艺设定、连续可调 |
| 极限真空度 | ≤6.7×10⁻³Pa(冷态、空炉) | 工艺常用10⁻¹~10⁻³Pa |
| 压升率 | ≤10Pa/h(空炉冷态) | — |
| 最大加压压力 | 0~9.8MPa | 可按均温区尺寸换算吨位配置 |
| 压力控制方式 | 液压伺服/手动 | 可恒压、稳压 |
| 温度均匀性 | ±5℃(均温区内) | — |
| 控温精度 | ±1~5℃ | — |
| 有效工作区尺寸 | 按需定制 | 如Φ200×200mm及以上 |
| 液压行程 | 100~200mm | — |
| 加热方式 | 石墨电阻加热 | 石墨发热体 |
| 工作气氛 | 真空、氩气、氮气 | — |
| 装机功率 | 按炉膛规格配置 | — |
| 电源 | 380V/50Hz 三相 | — |
| 冷却方式 | 水冷 | — |
注:上表为金刚石铜热压炉典型参数范围,具体以所选型号及双方确认的配置清单为准。
四、核心特点与优势
1、高温与压力协同作用,烧结体致密度高、界面结合良好,制品综合性能稳定;
2、石墨发热体配合石墨隔热屏,热场均匀稳定,满足金刚石铜高温烧结工艺需求;
3、PLC触摸屏控制系统,工艺曲线可编程、可存储,温度、压力、真空度全程记录并可导出,实现生产过程可追溯;
4、液压加压系统压力控制稳定,保压可靠、压力可调,适配不同粒度与体积分数的金刚石/铜配方;
5、真空与气氛保护两用设计,既可真空烧结,也可通入氩气、氮气等保护气氛,适应多种工艺路线;
6、模块化设计,均温区尺寸、压力等级、真空度等均可按客户需求定制,预留自动化接口。
五、典型应用领域
金刚石铜热压炉制备的高导热金刚石铜复合材料,应用于以下领域:
(1)功率电子:IGBT散热基板、功率模块封装热沉等高效散热组件;
(2)微波与射频:微波器件热沉、射频模块散热结构件;
(3)光电子:大功率激光器热沉、LED散热基板;
(4)航空航天:机载电子设备、雷达组件的高效散热部件;
(5)科研领域:高校与科研院所用于高导热金属基复合材料的研发与小批量生产。
六、选型与定制说明
选型金刚石铜热压炉时,请提供以下信息:金刚石粒度与体积分数、烧结温度与压力工艺要求、产品尺寸与装炉量、气氛要求(真空/氩气/氮气)、产量要求。志远可根据您的工艺需求提供整体解决方案,常见定制项包括:有效工作区尺寸、压力等级、真空度等级、气氛控制、装料与脱模方式、自动上下料及MES数据对接等。
七、质量与售后服务
志远金刚石铜热压炉关键部件(石墨发热体、真空泵、液压系统、PLC控制器等)均选用优质品牌,设备出厂前完成空炉调试与工艺试烧,交付全套技术资料(机械图纸、电气图纸、操作说明书、易损件清单)。整机质保一年,质保期内非人为损坏免费维修,质保期后提供终身技术支持与上门服务;由专业工程师负责安装调试,并提供操作、维护保养培训,确保设备长期稳定运行。
金刚石铜热压炉选型咨询、方案设计与报价,欢迎联系志远,我们将根据您的材料工艺提供针对性配置建议。(联系电话:13631572573)