[发明专利]一种高导热铜基复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铜基复合材料技术领域，尤其涉及一种高导热铜基复合材料及其制备方法。

背景技术

铜和铜合金是传统的高导电、导热材料，在电器、电子等工业有许多重要的用途，由于强度导热性不足，铜和铜合金的应用受到很大的限制。

粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用冶金金属可以直接制成多孔、半致密的材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种无切削工艺。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法，在宏观或微观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足不同的要求。

现有技术中，铜基复合材料及其制备方法得到了广泛的报道，例如，申请号为201510546212.4的中国专利文献报道了一种缸套用铜基复合材料及其制备方法，该复合材料包括以下按重量份数计的组分：陶瓷粉4-10份，氧化铜12-20份，硫酸铜2-5份，环氧树脂14-24份，聚乙烯醇1-5份，香茅草提取液3-8份，氧化银3-8份，氮化硅5-9 份，硅酸钙0.4-0.8份，甘油2-5份。制备方法为：将氧化铜，硫酸铜，环氧树脂，氧化银，氮化硅和硅酸钙混合后研磨后加入陶瓷粉， 2000-2500℃高温下融化得第一混合物；向第一混合物中加入聚乙烯醇、香茅草提取液和甘油，加热至28-30℃后，喷雾干燥得第二混合物；将第二混合物投入单杆造粒机中造粒得铜基复合材料。申请号为 201510540095.0的中国专利文献报道了一种稀土铜基复合材料及其制备方法，该复合材料含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红 1.3-1.9％、碳酸钙1.6-2.3％、氧化铪1.5-2.0％、钛白粉4.6-5.0％、磷粉7.6-8.9％、重稀土10.2-14.5％、铌粉1.2-1.5％、碘化银4.0-5.0％、二硼化钛2.0-3.5％、其余为铜粉。制备方法：将氧化铁红、碳酸钙、氧化铪、钛白粉、磷粉、铌粉、碘化银、二硼化钛、铜粉混匀，烘干，烘干温度为200-300℃，烘干时间10-20min；冷压器中冷压；烧结，烧结温度为600-800℃，烧结压力为3-4MPa，保温时间为30-40min；冷却。

本发明人考虑，铜基复合材料的导热性有待于进一步提高。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高导热铜基复合材料及其制备方法，具有较高的导热率。

有鉴于此，本发明提供了一种高导热铜基复合材料，采用如下原料制备：粒度小≤100μm的磷粉1-5％，粒度小≤100μm的金刚石粉末0.01-0.05％，石墨2-8％，碳纳米管3-7％，氧化钇1-4％，钇钡铜氧化物2-6％，二硫化钨1-5％、铋粉1-5％、银纤维0.4-1.2％、余量为粒度小于100μm的铜粉。

优选的，磷粉1-3％。

优选的，金刚石粉末0.03-0.05％。

优选的，石墨2-6％。

优选的，碳纳米管5-7％。

优选的，氧化钇1-3％。

优选的，钇钡铜氧化物2-4％。

优选的，铋粉1-3％。

优选的，银纤维0.6-1％。

相应的，本发明还提供一种上述技术方案所述的高导热铜基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将磷粉、金刚石粉末、石墨、碳纳米管、氧化钇、钇钡铜氧化物、二硫化钨、铋粉、银纤维和铜粉混合，在170-180℃下烘干，烘干时间为1小时，过180目筛，然后在 740-780MPa下压制成型，在750℃下烧结，烧结时间为45分钟，降至室温，得到高导热铜基复合材料。

本发明提供一种高导热铜基复合材料及其制备方法，采用如下原料制备：粒度小≤100μm的磷粉1-5％，粒度小≤100μm的金刚石粉末0.01-0.05％，石墨2-8％，碳纳米管3-7％，氧化钇1-4％，钇钡铜氧化物2-6％，二硫化钨1-5％、铋粉1-5％、银纤维0.4-1.2％、余量为粒度小于100μm的铜粉。与现有技术相比，本发明以磷粉、金刚石粉末、石墨、碳纳米管、氧化钇、钇钡铜氧化物、二硫化钨、铋粉、银纤维和铜粉为原料，各个成分相互影响、相互作用，提高了制备的铜基复合材料的导热性能。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。