[发明专利]一种高结合力的石墨膜金属复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及石墨膜金属复合材料技术领域，公开了一种高结合力的石墨膜金属复合材料的制备方法。本发明包括石墨层、金属过渡层和表面金属层，所述石墨层为仅经过碳化和石墨化处理的石墨膜。本发明制备方法包括以下步骤：依次为制备石墨层、熔融法制备金属过渡层、压延、酸洗、制备表面金属层、防氧化处理。本发明便于制备，石墨膜与金属层结合力高，具有优异导电性能和散热性能。

技术领域

本发明涉及石墨膜金属复合材料技术领域，特别是涉及一种高结合力的石墨膜金属复合材料的制备方法。

背景技术

随着电子、电气设备应用范围的扩大和普及，对电子、电气设备的性能和结构的要求越来越苛刻，如更高的处理速度、更小的体积、更轻的重量、更高的功率以及更好的散热性能等，尤其随着近年来新能源汽车规模的不断扩大，对汽车快速充放电设备的需求不断增加，对材料的导热和散热性能提出了更高的要求。

传统散热器具有明显的限制性，尤其独立使用时，已不能满足当前工业和科技大战的需求。近年来，导热复合材料以其低成本、易加工、具有良好的电绝缘性和力学性能受到广泛关注，其制备方法也成为目前研究的热点。

中国专利申请号201510672288的“一种天然石墨/铜复合散热片及其制备方法”，对铜箔表面进行预处理除去铜箔表面的污染和氧化层，再进行粗化处理和固化处理，使在铜箔表面形成均匀分布有瘤状铜颗粒结构的粗化层；再将膨松的人工石墨单片滚压在离形膜上，使人工石墨单片附着在离形膜上；最后将以上得到的离形膜的带有人工石墨单片的一面平铺在经处理的铜箔上；然后经阶段式压延，即得到人工石墨/铜复合散热片；散热性能较好，但是生产工艺复杂，操作控制难度大。中国专利CN101508596A“一种金属镀层石墨复合材料及其制备方法”先将石墨散热材料表面进行去油及粗化处理，在敏化液、活化液中浸渍、冲洗，再在镀液中进行镀铜或镍或锌等；金属层可采用化学镀或电镀的方式；得到的复合材料美观、强度高且导热性能高，但得到的石墨膜与金属层的结合力不够高。

发明内容

本发明提供一种便于制备，石墨膜与金属层结合力高，具有优异导电性能和散热性能的一种高结合力的石墨膜金属复合材料的制备方法。

解决的技术问题是：现有的复合层材料制备方法复杂，操作过程不易控制，且得到的石墨膜与金属层之间的结合力不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种高结合力的石墨膜金属复合材料，包括石墨层、金属过渡层和表面金属层，所述石墨层为仅经过碳化和石墨化处理的石墨膜。

本发明一种高结合力的石墨膜金属复合材料，进一步的，所述石墨层采用以下方法制备而成：

步骤A、碳化：将聚酰亚胺薄膜在-0.1MPa下，逐步升温至1100℃～1400℃得到碳化膜；

步骤B、石墨化：在惰性气体环境中，将碳化膜逐步升温至2600℃～3000℃得到石墨膜。

本发明一种高结合力的石墨膜金属复合材料，进一步的，所述金属过渡层为铜金属、银金属或其合金，所述金属过渡层的厚度不超过100nm。

本发明一种高结合力的石墨膜金属复合材料，进一步的，所述金属过渡层采用熔融法附着在石墨层表面，所述金属过渡层的厚度为20-50nm。

本发明一种高结合力的石墨膜金属复合材料，进一步的，所述表面金属层为铜金属或铝金属。

本发明一种高结合力的石墨膜金属复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备石墨层：将聚酰亚胺薄膜依次经过碳化和石墨化处理，制得石墨膜；