Методы изготовления значительно влияют на теплофизические свойства композитов из алмаза и меди. К распространенным методам относятся синтез при высокой температуре и высоком давлении (HTHP), жидкофазная инфильтрация, плазменное спекание и вакуумное горячее прессование.
При высокотемпературном высоконапорном методе медный порошок плавится до жидкой фазы при повышенных температурах, а затем подвергается высокому давлению с помощью шестигранного пресса для получения плотных композитов алмаз/медь. Этот метод позволяет получить материалы с высокой плотностью, высокой объемной долей алмазов и сверхвысокой теплопроводностью, а также отличается коротким временем обработки и высокой эффективностью. Однако он требует строгих условий подготовки, сопряжен с высокими затратами и ограничен небольшими размерами.
Жидкофазная инфильтрация включает в себя подготовку алмазных частиц в заготовки с достаточной прочностью, а затем заполнение промежутков между этими частицами расплавленной медью посредством капиллярного действия или давления. Композит формируется при охлаждении. Бесдавленная инфильтрация требует длительного нагрева композита выше температуры плавления основного металла, полагаясь на капиллярное действие для инфильтрации. Однако этот процесс требует хорошей смачиваемости между армированием и матрицей и демонстрирует низкую эффективность инфильтрации.
Искровое плазменное спекание (SPS)позволяет осуществлять плотное спекание порошковых материалов при температурах ниже их температуры плавления с короткими сроками обработки и высокой эффективностью. Эта техника включает в себя применение импульсных высокоэнергетических токов и давления к смеси алмаза и меди, что приводит к образованию плазмы между частицами. Высокоскоростной поток частиц вытесняет адсорбированные газы с поверхности порошка и разрушает поверхностные оксидные слои. Импульсный ток активирует и очищает смешанный порошок, позволяя формировать плотный алмазно-медный композит при более низких температурах и более коротких временах спекания.
