一种高导热316L不锈钢原料及其制成部件的制备方法与流程

本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种通过在316l不锈钢基体中加入金刚石颗粒以显着提高其导热性能的高导热不锈钢原料及其部件的制备方法，适用于ai液冷散热系统中能够承受高水压并满足高导热需求的零部件。

背景技术：

1、不锈钢是一种广泛应用于各种工业领域的材料，因其优异的耐腐蚀性和机械性能而备受青睐。然而，传统不锈钢的导热性能较低，通常在15～19w/m•℃之间，这在某些需要高导热性能的应用中限制了其使用。

2、金刚石具有极高的导热率和优良的机械性能，通过将金刚石颗粒引入316l不锈钢基体中，可以显着提升材料的导热性能，同时保持不锈钢的其他优良特性。这种高导热不锈钢在电子元器件、热管理系统等领域具有广阔的应用前景，尤其适用于ai液冷散热系统中能够承受高水压并满足高导热需求的零部件。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高导热316l不锈钢原料。

2、本发明的另一目的是提供一种高导热316l不锈钢原料制成部件的制备方法。

3、为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：

4、一种高导热316l不锈钢原料，为粉末状原料混合物，包括以下重量百分比的成分：c为0.005～0.03%，cr为16～18%，ni为10～14%，mo为2～3%，粒径为200～350μm的金刚石颗粒为10%～20%，其余为fe及其他不可避免的杂质。

5、在对上述高导热316l不锈钢原料的改进方案中，所述粉末状原料混合物还包括mn<0.5%和si<0.5%。

6、一种用上述高导热316l不锈钢原料制成部件的方法，包括如下步骤：

7、a) 将上述粉末混合均匀后，添加粘结剂，进行密炼造粒形成喂料；

8、b) 注射成型：将喂料通过注射模具，成型出所需形状的部件；

9、c) 脱脂处理：成型后的部件经过脱脂过程去除粘结剂；

10、 d) 热等静压（hip）处理：在1000～1300℃的温度下进行热等静压处理，压力范围为50～150mpa。

11、在对上述用高导热316l不锈钢原料制成部件的方法的改进方案中，所述粘结剂占粉末原料混合物的总重量的5～15%。

12、在对上述用高导热316l不锈钢原料制成部件的方法的改进方案中，所述粘结剂的成分包括：聚甲醛、聚丙烯、增容剂、增塑剂和表面活性剂，它们的重量配比为75～95%、5～18%、0.5～5%、0.5～5%和0.5～5%。

13、在对上述用高导热316l不锈钢原料制成部件的方法的改进方案中，在将粉末原料混合之前，先对金刚石颗粒进行预处理，所述金刚石的预处理步骤包括：

14、a)、选择粒径为40目数～100目数的金刚石颗粒；

15、b) 用酸洗方法去除金刚石颗粒表面的杂质；

16、c) 在金刚石表面进行镀镍处理。

17、在对上述用高导热316l不锈钢原料制成部件的方法的改进方案中，所述金刚石与金属粉末的混合步骤包括：

18、a) 将预处理好的金刚石颗粒与其它金属粉末混合；

19、b) 使用高能球磨机进一步混合，确保金刚石在金属粉末中均匀分布；

20、c) 将均匀混合的混合物与粘结剂一起进行密炼造粒。

21、与现在技术相比，本发明的有益效果：由于通过往316l不锈钢基体中加入金刚石颗粒，这样制成不锈钢部件后能使其导热率提升到130～180w/m•℃，从而显着提高其在热管理应用中的性能，特别适用于ai液冷散热系统中能够承受高水压并满足高导热需求的零部件。

技术特征：

1.一种高导热316l不锈钢原料，其特征在于，为粉末状原料混合物，包括以下重量百分比的成分：c为0.005～0.03%，cr为16～18%，ni为10～14%，mo为2～3%，粒径为40～100目数的金刚石颗粒为5%～30%，其余为fe。

2.根据权利要求1所述的高导热316l不锈钢原料，其特征在于，所述粉末状原料混合物还包括mn<0.5%和si<0.5%。

3.一种用权利要求1所述的高导热316l不锈钢原料制成部件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的用高导热316l不锈钢原料制成部件的方法，其特征在于，所述粘结剂占粉末原料混合物的总重量的5～15%。

5.根据权利要求4所述的用高导热316l不锈钢原料制成部件的方法，其特征在于，所述粘结剂的成分包括：聚甲醛、聚丙烯、增容剂、增塑剂和表面活性剂，它们的重量配比为75～95%、5～18%、0.5～5%、0.5～5%和0.5～5%。

6.根据权利要求3所述的用高导热316l不锈钢原料制成部件的方法，其特征在于，在将粉末原料混合之前，先对金刚石颗粒进行预处理，所述金刚石的预处理步骤包括：

7.根据权利要求6所述的用高导热316l不锈钢原料制成部件的方法，其特征在于，所述金刚石与金属粉末的混合步骤包括：

技术总结一种高导热316L不锈钢原料，为粉末状原料混合物，包括以下重量百分比的成分：C为0.005～0.03%，Cr为16～18%，Ni为10～14%，Mo为2～3%，粒径为40～100目数的金刚石颗粒为5%～30%，其余为Fe。由于通过往316L不锈钢基体中加入金刚石颗粒，这样制成不锈钢部件后能使其导热率提升到130～180W/m•℃，从而显着提高其在热管理应用中的性能。这种高导热不锈钢在电子元器件、热管理系统等领域具有广阔的应用前景，尤其适用于AI液冷散热系统中能够承受高水压并满足高导热需求的零部件。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：蔡明芳技术研发日：技术公布日：2024/10/17