由金属基-金刚石复合材料制备的超硬材料制品,广泛应用于地质钻探、石油开采、建筑及精密加工等领域。随着相关行业的发展,对金属基金刚石复合材料的制备方法及材料综合性能提出了更高要求。微波作为一种新型能量载体,在烧结过程中表现出整体加热、能量原位转化、降低活化能等优点,是优化制备方法及提升复合材料性能的有效途径。本文以典型的金属基-金刚石复合材料为研究对象,开发配方适应性良好的微波烧结新技术。针对金属粉体在微波场中的升温特性研究,获得了金属粉体在微波场中的升温规律。依据金属基-金刚石复合材料的配方设计原则,选定了三类金属基-金刚石复合材料(Fe-Cu基、Fe-Cu预合金基和Cu基)配方,通过对复合材料的微观组织结构及力学性能分析,获得了适应性的微波烧结参数:Fe-Cu基微波热压烧结最优工艺参数为烧结温度850℃,烧结时间5 min,热压压力25 KN;Fe-Cu预合金微波热压烧结工艺参数为烧结温度840℃,烧结时间5 min,热压压力25 KN;Cu基金刚石复合材料微波无压烧结工艺参数为烧结温度900℃、冷压压力395 MPa、烧结时间30 min。与常规烧结相比,采用微波烧结得到的复合材料对金刚石磨料具有更好的把持状态,制备的复合材料均表现出更优的综合力学性能(如抗弯强度、冲击韧性和耐磨性),同时微波烧结在降低烧结温度、缩短烧结时间、烧结组织均匀化等方面有明显优势,尤其是微波无压烧结在确保力学性能相当的前提下,将无压烧结总时间从325 min降低到150 min,大幅降低了产品的生产成本。