【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料,尤其涉及一种三维连续金刚石/金属复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着电子行业、军事领域和航空航天等领域的高速发展,对高功率密度和高可靠性电力电子器件的需求不断增加,这对高导热、低膨胀散热材料提出了更高的要求。传统的金属散热材料已无法满足这些高功率器件的散热需求,金属基复合材料因其结合了金属的机械性能和增强体的高导热性能,逐渐替代了传统散热材料。常见的金属基复合散热材料包括铝硅、碳化硅/铝、金刚石/铝和金刚石/铜等。
2、金刚石/金属复合材料,又称金刚石颗粒增强金属基复合材料,是将金刚石颗粒均匀分散在金属中形成的一种颗粒增强型金属基复合材料。该复合材料结合了金属和金刚石材料的优点。金刚石是自然界中导热性能极佳且热膨胀系数低的材料之一,而铜、铝、镁等同样具有优良的导热性能。
3、然而,由于金刚石具有特殊的晶体结构,使其与金属基体间的界面优化机制和过程十分复杂,限制了金刚石优异性能向复合材料的传递和转移。通过成型技术的改进和创新,实现两相界面的最佳优化是推动金刚石/金属复合材料研发和
...【技术保护点】
1.一种三维连续金刚石/金属复合材料,其特征在于,所述三维连续金刚石/金属复合材料由三维连续金刚石网络和金属网络通过相互贯穿的方式构建而成,所述三维连续金刚石网络由表面形成碳化硅保护层的金刚石颗粒通过金刚石-碳化硅相界连接而成;
2.根据权利要求1所述三维连续金刚石/金属复合材料,其特征在于,所述三维连续金刚石网络的体积分数为40%-80%,三维连续金刚石网络的孔隙率为20%-60%,金刚石颗粒的体积分数为30%-75%,碳化硅保护层的体积分数为5%-30%。
3.一种三维连续金刚石/金属复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法用于制备权利
...【技术特征摘要】
1.一种三维连续金刚石/金属复合材料,其特征在于,所述三维连续金刚石/金属复合材料由三维连续金刚石网络和金属网络通过相互贯穿的方式构建而成,所述三维连续金刚石网络由表面形成碳化硅保护层的金刚石颗粒通过金刚石-碳化硅相界连接而成;
2.根据权利要求1所述三维连续金刚石/金属复合材料,其特征在于,所述三维连续金刚石网络的体积分数为40%-80%,三维连续金刚石网络的孔隙率为20%-60%,金刚石颗粒的体积分数为30%-75%,碳化硅保护层的体积分数为5%-30%。
3.一种三维连续金刚石/金属复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法用于制备权利要求1-2任意一项所述三维连续金刚石/金属复合材料,所述制备方法包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,金刚石颗粒、硅基粉末、粘结剂、固化剂、溶剂的配比为每500 g金刚石颗粒,配50 g-200 g硅基粉末、50 g-200 g粘结剂、10 g-100 g固化剂以及500 ml-1000 ml溶剂。
5.根据权利要求3所述的制备方法,硅基粉末为金属硅粉末和二氧化硅粉末中的一种或两种;
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,去除浆料中的溶剂的方法选自自然干燥、冷冻干燥、喷雾干燥、硫化床干燥、带式干燥、空心桨叶干燥、盘式干燥、沸腾干燥、气流干燥、真空干...
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