[发明专利]一种单向高导热Cf/Al复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种单向高导热C_f/Al复合材料的制备方法，其特征在于：利用铝丝把扁平化的高导热中间相沥青基碳纤维连续长丝固定成单向布，利用物理气相沉积对高导热中间相沥青基碳纤维单向布进行镀铝处理，使碳纤维表面存在一层0.1μm-1μm铝薄膜，制备成碳纤维单向布预沉积料，对碳纤维单向布预沉积料和铝粉进行叠层真空热压，热压温度为600℃-655℃，热压压力为5MPa-20MPa，制备成单向导热率高、可铝材水冷板焊接的高导热C_f/Al复合材料，所制备的高导热碳纤维复合材料纤维体积分数在15-35％，复合材料沿着纤维方向的导热率为300-650W/m·K。

2.根据权利要求1所述的单向高导热C_f/Al复合材料的制备方法，其特征在于：所述的高导热中间相沥青基碳纤维连续长丝的纤维导热率为600-1100W/m·K；碳纤维的丝束需要进行粗化和扁平化，碳纤维的粗化是在真空或惰性气氛下，把碳纤维加热至800-1000℃，除去表面上浆剂，扁平化是把碳纤维束扩幅，使丝束具有一定的宽度，便于碳纤维和铝粉的接触。

3.根据权利要求1所述的单向高导热C_f/Al复合材料的制备方法，其特征在于：利用物理气相沉积对高导热中间相沥青基碳纤维单向布进行真空镀铝处理，使碳纤维表面存在一层铝薄膜，制备成碳纤维单向布预沉积料，铝薄膜沉积温度为1000-1400℃，沉积气压小于10^-2Pa。

4.根据权利要求1所述的单向高导热_Cf/Al复合材料的制备方法，其特征在于：通过控制金属铝的蒸发速度0.01-1μm/min、单向布的转动速度1-10r/min和真空室内的真空度＜10^-2Pa来控制镀铝层的薄膜厚度，为了达到较好导热效果，薄膜厚度控制在0.1μm-1μm；由于铝蒸气沉积在碳纤维表面时的温度低于200℃，碳纤维和铝薄膜之间是物理吸附，在保证界面结合的同时保护了碳纤维和铝材之间的界面不受损伤，碳纤维单向布预沉积料在惰性气氛下保存，抑制氧化膜的产生。