一种新型陶瓷基金刚石复合片及其制备方法与流程

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种新型陶瓷基金刚石复合片及其制备方法。

背景技术：

陶瓷因具有优异的性能，如高强度、高硬度、高韧性及良好的化学稳定性等，是制造零部件的主流材料，但陶瓷材料的导热性比金刚石小很多。金刚石是目前最硬的材料，同时拥有极优异的导热性（导热系数1000-1200），是极好的散热材料，但金刚石制作成散热片价格昂贵，且金刚石硬度高研磨抛光困难，比较难加工成合适厚度的散热片。

在以陶瓷为基体的材料中以分层形式添加金刚石材料，再通过烧结可得到陶瓷基金刚石复合材料。作为一种新型复合材料，兼具陶瓷与金刚石的优点，通过陶瓷与金刚石材料的分层组合形式不同，有效提高材料的散热性能并实现散热性能和方向的精准控制，可灵活运用于各种所需厚度、大小散热片的场合。

现有陶瓷基金刚石复合材料的制备技术中，都是将金刚石粉体直接与陶瓷粉体混合进行烧结，烧结出的整片材料中都分布有金刚石颗粒，因为金刚石颗粒的高硬度，很难进行后续研磨抛光，制作成特定厚度的散热片；且散热方向固定，同时金刚石与材料基体的结合弱，严重影响了材料性能，huang等报道了采用放电等离子烧结技术制备si3n4基金刚石复合材料（journaloftheeuropeanceramicsociety33(2013)1237-1247）。在较高温度下获得较为致密的复合材料，但金刚石发生了十分显著的石墨化，影响材料性能，且复合材料的硬度与纯si3n4陶瓷的硬度相当，没有发挥金刚石的性能优势。

因此，为提高陶瓷基体的散热性，增强金刚石与陶瓷基体的结合力，快速获得具有优异散热性能且导热方向可控的陶瓷基金刚石复合片，发明一种新型陶瓷基金刚石复合材料的制备方法十分必要。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明以陶瓷为材料基体，镀覆金刚石颗粒或金刚石薄膜为增强相，将金刚石材料以颗粒或者薄膜形态，分层方式添加到陶瓷基体中，通过金刚石粒度、浓度、层数及形状精准控制散热性能和方向，同时通过镀覆方式在大幅降低甚至实现金刚石近无石墨化的同时，有效提高复合材料的致密度，提高金刚石与陶瓷基体的结合程度，获得具有优异散热性能且导热方向可控的陶瓷基金刚石复合片。

本发明的技术方案为：

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体，所述陶瓷基体设有金刚石层；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为粉末状或者薄膜状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为单层或者多层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于中间区域或者表层区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石薄膜，所述金刚石薄膜的厚度为5~200μm，所述金刚石薄膜的形状为圆片或多边形，所述陶瓷基体内包括单层或多层金刚石层，每层金刚石层放置金刚石薄膜的数量为单片或多片。

进一步的，所述金刚石为金刚石粉末，所述金刚石粉末颗粒度为5~200μm；所述陶瓷基体内包括单层或多层金刚石层，每层金刚石层的金刚石粉末的排布方式为等距排布、梯度排布、无规律排布中的任一种。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石颗粒或金刚石薄膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石颗粒或金刚石薄膜的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷中的任一种或者几种的组合。

进一步的，所述氧化物陶瓷为al2o3，mgo，zro2中的任一种，且不限于这几种；所述氮化物陶瓷为si3n4，bn，ain中的任一种，且不限于这几种；所述碳化物陶瓷为tic，wc，sic中的任一种，且不限于这几种。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为金属氧化物与稀土氧化物中的任一种或两种的组合。

进一步的，所述金属氧化物为mgo、al2o3中的任一种或两种的组合；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为sc、y、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu中的任一种。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石颗粒或金刚石薄膜进行镀覆的金刚石颗粒或金刚石薄膜材料为ni、ti、cu、tic、tin、sic中的任一种，镀覆的厚度为100nm~1μm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为高温高压烧结或放电等离子烧结，且不限于这两种烧结方式。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

本发明的主要创新点在于：

根据导热散热性能的需求，控制金刚石材料在陶瓷基体中的形态和分布方式；将金刚石材料以分层形式放入陶瓷基体中，同时可通过金刚石形态、层数及形状精准控制散热性能和方向。

本发明的有益技术效果在于：

采用镀覆金刚石作为增强相，采用分层形式插入陶瓷基体中，通过镀覆层有效保护金刚石，有效降低烧结过程中金刚石的石墨化，提高增强相与材料基体的结合程度，提高陶瓷材料的散热性，具有优异散热性能且导热方向可控的陶瓷基金刚石复合片。

附图说明

图1为本发明一实施例陶瓷基金刚石薄膜复合片分布形式的结构示意图；

图2为本发明一实施例陶瓷基金刚石薄膜复合片分布形式的结构示意图；

图3为本发明一实施例陶瓷基金刚石薄膜复合片分布形式的结构示意图；

图4为本发明一实施例陶瓷基金刚石颗粒复合片分布形式的结构示意图；

图5为本发明一实施例陶瓷基金刚石颗粒复合片分布形式的结构示意图；

图6为本发明一实施例陶瓷基金刚石颗粒复合片分布形式的结构示意图；

图7为本发明一实施例复合梯度陶瓷基体与金刚石分布的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

以al2o3粉体为陶瓷基体1，添加sc2o3-y2o3为烧结助剂，质量分数为al2o3:sc2o3-y2o3=90%:10%，sc2o3：y2o3=5%:3%。通过机械方式以转速100r/min搅拌8h，得到混合均匀的al2o3/sc2o3-y2o3。将浆料干燥、造粒，得到陶瓷粉末。将一部分陶瓷粉末放入石墨模具，将6片厚度50um、直径3mm的镀tic金刚石膜圆片以平铺方式放入中间形成金刚石层2，最后铺入陶瓷粉末。采用放电等离子烧结，烧结温度为1650℃，升温速率为150℃/min，保温时间为15min，烧结压强为30mpa，烧结气氛为n2。烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合材料的致密度为99.4%，硬度30gpa，热导率255w/(m·k)。

实施例2

以aln粉体为陶瓷基体1，添加ceo2-mgo为烧结助剂，质量分数为aln:ceo2-mgo=90%:10%，ceo2:mgo=3%:6%。通过机械方式以转速100r/min搅拌11h，得到混合均匀的aln/ceo2-mgo。将浆料干燥、造粒，得到陶瓷粉末。将一部分陶瓷粉末放入石墨模具，将9片厚度50um，长宽2mm*2mm的镀sic金刚石薄膜以平铺方式放入中间形成金刚石层2，再次铺入部分陶瓷粉末，重复平铺一层金刚石膜，最后铺入陶瓷粉末，用放电等离子烧结，烧结温度为1700℃，升温速率为70℃/min，保温时间为8min，烧结压强为35mpa，烧结气氛为n2。烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合材料的致密度为99.5%，硬度30gpa，热导率384w/(m·k)。

实施例3

以al2o3粉体为陶瓷基体1，添加ceo2-mgo为烧结助剂，质量分数为al2o3:ceo2-mgo=90%:10%，ceo2：mgo=5%:3%。通过机械方式以转速100r/min搅拌12h，得到混合均匀的al2o3/ceo2-mgo。将浆料干燥、造粒，得到陶瓷粉末。将3片厚度50um、直径3mm的镀tic金刚石膜圆片以平铺方式放入底层，同时放入陶瓷粉末，在顶层同样放入将3片厚度50um、直径3mm的镀tic金刚石膜圆片形成金刚石层2。采用放电等离子烧结，烧结温度为1650℃，升温速率为80℃/min，保温时间为10min，烧结压强为25mpa，烧结气氛为n2。烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合材料的致密度为98.6%，硬度28gpa，热导率283w/(m·k)。

实施例4

以si3n4粉体为陶瓷基体，添加al2o3-y2o3为烧结助剂，质量分数为si3n4:al2o3-y2o3=90%:10%，al2o3:y2o3=3%:5%。通过机械方式以转速100r/min搅拌8h，得到混合均匀的si3n4/al2o3-y2o3。将浆料干燥、造粒，得到陶瓷粉末。将一部分陶瓷粉末放入石墨模具，以无水乙醇为溶剂，将体积分数为20%、粒径为20μm的镀ti金刚石颗粒平铺放入一层形成金刚石层2，上层再次铺入陶瓷粉末。采用放电等离子烧结，烧结温度为1600℃，升温速率为100℃/min，保温时间为10min，烧结压强为30mpa，烧结气氛为n2。烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合材料的致密度为99.4%，硬度22gpa，热导率242/(m·k)。

实施例5

以mgo粉体为陶瓷基体，添加sc2o3-y2o3为烧结助剂，质量分数为mgo:sc2o3-y2o3=95%:5%，sc2o3：y2o3=4%:6%。通过机械方式以转速100r/min搅拌8h，得到混合均匀的mgo/sc2o3-y2o3。将浆料干燥、造粒，得到陶瓷粉末。将一部分陶瓷粉末放入石墨模具，以无水乙醇为溶剂，将体积分数为40%、粒径为30μm的镀ti金刚石颗粒平铺放入一层，再次铺入部分陶瓷粉末，重复平铺一层金刚石颗粒形成金刚石层2，最后铺入陶瓷粉末。采用放电等离子烧结，烧结温度为1700℃，升温速率为70℃/min，保温时间为8min，烧结压强为35mpa，烧结气氛为n2。烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合材料的致密度为99.5%，硬度30gpa，热导率300w/(m·k)。

实施例6

以beo粉体为陶瓷基体，添加la2o3:y2o3为烧结助剂，质量分数为mgo:la2o3-y2o3=95%:5%，la2o3:y2o3=4%:6%。通过机械方式以转速100r/min搅拌12h，得到混合均匀的beo/al2o3-y2o3。将浆料干燥、造粒，得到陶瓷粉末。以无水乙醇为溶剂，在石墨模具中先铺入体积分数为30%、粒径为20μm的镀ni金刚石颗粒形成金刚石层2，再放入陶瓷粉末，最上层再次铺入体积分数为30%、粒径为20μm的镀ni金刚石颗粒。采用放电等离子烧结，烧结温度为1600℃，升温速率为100℃/min，保温时间为10min，烧结压强为30mpa，烧结气氛为n2。烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合材料的致密度为99.4%，硬度22gpa，热导率156w/(m·k)。

实施例7

以si3n4粉体为陶瓷基体，添加al2o3-y2o3为烧结助剂，质量分数为si3n4:al2o3-y2o3=90%:10%，al2o3:y2o3=3%:5%。通过机械方式以转速100r/min搅拌10h，得到混合均匀的si3n4/al2o3-y2o3。将浆料干燥、造粒，得到陶瓷粉末。将一部分陶瓷粉末放入石墨模具厚度4mm，以无水乙醇为溶剂，将体积分数为20%、粒径为20μm的镀ti金刚石颗粒平铺放入一层，铺入厚度3mm陶瓷粉末，铺入一层金刚石颗粒，再铺入厚度2mm的陶瓷粉末，再次铺入金刚石颗粒，最后铺入1mm厚的陶瓷粉，使金刚石形成金刚石层2在陶瓷中呈现梯度分布。采用放电等离子烧结，烧结温度为1600℃，升温速率为150℃/min，保温时间为10min，烧结压强为30mpa，烧结气氛为n2。烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合材料的致密度为99.4%，硬度24gpa，热导率230/(m·k)。

实施例8

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体1，所述陶瓷基体设有金刚石层2；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为粉末状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为多层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于中间区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石粉末，所述金刚石粉末颗粒度为100μm；所述陶瓷基体内包括多层金刚石层，每层金刚石层的金刚石粉末的排布方式为等距排布。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石颗粒膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石颗粒的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷中的任一种或者几种的组合。

进一步的，所述氧化物陶瓷为al2o3；所述氮化物陶瓷为si3n4；所述碳化物陶瓷为tic。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为金属氧化物。

进一步的，所述金属氧化物为mgo；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为sc。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石颗粒进行镀覆的金刚石颗粒材料为ni，镀覆的厚度为500nm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为高温高压烧结。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

实施例9

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体1，所述陶瓷基体设有金刚石层2；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为薄膜状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为单层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于表层区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石薄膜，所述金刚石薄膜的厚度为100μm，所述金刚石薄膜的形状为圆片，所述陶瓷基体内包括多层金刚石层，每层金刚石层放置金刚石薄膜的数量为多片。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石薄膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石薄膜的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为氮化物陶瓷。

进一步的，所述氧化物陶瓷为mgo；所述氮化物陶瓷为bn；所述碳化物陶瓷为wc。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为稀土氧化物。

进一步的，所述金属氧化物为al2o3；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为y。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石薄膜进行镀覆的金刚石薄膜材料为ti，镀覆的厚度为400nm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为放电等离子烧结。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

实施例10

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体1，所述陶瓷基体设有金刚石层2；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为粉末状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为单层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于中间区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石粉末，所述金刚石粉末颗粒度为150μm；所述陶瓷基体内包括单层金刚石层，每层金刚石层的金刚石粉末的排布方式为梯度排布。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石颗粒膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石颗粒的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为碳化物陶瓷。

进一步的，所述氧化物陶瓷为zro2；所述氮化物陶瓷为ain；所述碳化物陶瓷为sic。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为金属氧化物与稀土氧化物两种的组合。

进一步的，所述金属氧化物为mgo、al2o3两种的组合；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为la。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石颗粒进行镀覆的金刚石颗粒材料为tic，镀覆的厚度为200nm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为放电等离子烧结。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

实施例11

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体1，所述陶瓷基体设有金刚石层2；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为薄膜状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为单层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于表层区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石薄膜，所述金刚石薄膜的厚度为150μm，所述金刚石薄膜的形状为多边形，所述陶瓷基体内包括单层金刚石层，每层金刚石层放置金刚石薄膜的数量为单片。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石薄膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石薄膜的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷的组合。

进一步的，所述氧化物陶瓷为al2o3；所述氮化物陶瓷为si3n4；所述碳化物陶瓷为tic。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为金属氧化物与稀土氧化物两种的组合。

进一步的，所述金属氧化物为mgo、al2o3两种的组合；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为nd。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石薄膜进行镀覆的金刚石薄膜材料为tin，镀覆的厚度为300nm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为高温高压烧结。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

实施例12

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体1，所述陶瓷基体设有金刚石层2；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为粉末状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为多层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于表层区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石粉末，所述金刚石粉末颗粒度为50μm；所述陶瓷基体内包括多层金刚石层，每层金刚石层的金刚石粉末的排布方式为无规律排布。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石颗粒膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石颗粒的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为氮化物陶瓷、碳化物陶瓷的组合。

进一步的，所述氧化物陶瓷为mgo；所述氮化物陶瓷为bn；所述碳化物陶瓷为wc。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为稀土氧化物。

进一步的，所述金属氧化物为mgo、al2o3两种的组合；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为pm。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石颗粒进行镀覆的金刚石颗粒材料为sic中，镀覆的厚度为700nm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为高温高压烧结。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

实施例13

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体1，所述陶瓷基体设有金刚石层2；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为薄膜状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为单层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于中间区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石薄膜，所述金刚石薄膜的厚度为50μm，所述金刚石薄膜的形状为多边形，所述陶瓷基体内包括单层金刚石层，每层金刚石层放置金刚石薄膜的数量为多片。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石薄膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石薄膜的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为碳化物陶瓷。

进一步的，所述氧化物陶瓷为zro2；所述氮化物陶瓷为si3n4；所述碳化物陶瓷为sic。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为金属氧化物。

进一步的，所述金属氧化物为mgo；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为yb。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石薄膜进行镀覆的金刚石薄膜材料为tic，镀覆的厚度为800nm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为放电等离子烧结。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

实施例14

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体1，所述陶瓷基体设有金刚石层2；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为粉末状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为单层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于表层区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石粉末，所述金刚石粉末颗粒度为80μm；所述陶瓷基体内包括单层金刚石层，每层金刚石层的金刚石粉末的排布方式为等距排布。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石颗粒膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石颗粒的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为氮化物陶瓷。

进一步的，所述氧化物陶瓷为mgo；所述氮化物陶瓷为ain；所述碳化物陶瓷为wc。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为金属氧化物与稀土氧化物两种的组合。

进一步的，所述金属氧化物为mgo、al2o3两种的组合；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为lu。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石颗粒进行镀覆的金刚石颗粒材料为cu，镀覆的厚度为300nm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为放电等离子烧结。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

实施例15

一种新型陶瓷基金刚石复合片，其特征在于，包括陶瓷基体1，所述陶瓷基体设有金刚石层2；所述金刚石层由金刚石组成，所述金刚石的形态为薄膜状，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布方式为多层分布，所述金刚石层在陶瓷基体内的分布位置位于中间区域。

进一步的，所述金刚石为金刚石薄膜，所述金刚石薄膜的厚度为1200μm，所述金刚石薄膜的形状为圆片，所述陶瓷基体内包括多层金刚石层，每层金刚石层放置金刚石薄膜的数量为单片。

一种新型陶瓷基金刚石复合片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.选择一种或多种陶瓷粉末材料作为基体，添加烧结助剂；

s2.对金刚石薄膜进行镀覆，形成金刚石浆料；

s3.将添加烧结助剂搅拌混合均匀的陶瓷基体粉体与镀覆金刚石薄膜的浆料以分层形式放入石墨模具；

s4.将放置好的复合材料进行烧结；

s5.烧结完成后，得到陶瓷基金刚石复合片。

进一步的，步骤s1中，所述陶瓷基体为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷的组合。

进一步的，所述氧化物陶瓷为al2o3；所述氮化物陶瓷为si3n4；所述碳化物陶瓷为tic。

进一步的，步骤s1中，所述烧结助剂为稀土氧化物。

进一步的，所述金属氧化物为mgo、al2o3两种的组合；所述稀土氧化物的化学式为re2o3，其中re为gd。

进一步的，步骤s2中，所述对金刚石薄膜进行镀覆的金刚石薄膜材料为tin，镀覆的厚度为400nm。

进一步的，所述步骤s4中，所述烧结方式为高温高压烧结。

进一步的，经过步骤s5烧结后，得到的陶瓷基金刚石复合材料的致密度＞99%，硬度为20~40gpa，导热率为100-500w/(m·k)。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。