[发明专利]一种泡沫骨架结构增强金属基复合材料及制备方法

摘要

一种泡沫骨架增强金属基复合材料及其制备方法，所述复合材料由泡沫骨架，表面强化材料与基体组成，泡沫骨架为泡沫金属或泡沫陶瓷或泡沫碳。表面强化材料为金刚石膜、石墨烯膜、碳纳米管等高导热材料。金属基体材料为铜、铝、铜合金、铝合金等。本发明制得的复合材料增强相与基体相在三维空间内保持连续分布，形成网络互穿结构，可有效弱化复合界面对材料热学性能的影响，既不降低金属基体良好塑韧性，又能使增强相成为一个整体，最大限度发挥增强体的导热效率，使复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，是一种很有潜力的多功能复合材料。

主权项

一种泡沫骨架结构增强金属基复合材料，其特征在于，所述复合材料包括泡沫骨架、基体材料，所述泡沫骨架选自泡沫金属骨架或泡沫陶瓷骨架或泡沫碳骨架，所述基体材料选自金属材料；所述泡沫骨架表面设有强化层；所述强化层选自金刚石膜、石墨烯膜、碳纳米管膜、金刚石/石墨烯膜、金刚石/碳纳米管膜、石墨烯/碳纳米管膜、金刚石/石墨烯/碳纳米管膜中的一种；泡沫骨架衬底清洗、烘干后，先采用电镀、化学镀、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在泡沫骨架表面沉积镍、铜、钨、钼、钛、银、铬中的一种或复合金属层，然后，置于纳米晶和微米晶金刚石混合颗粒的悬浊液中，加热至沸腾后，于超声波中震荡、分散均匀，得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底后，对泡沫骨架采用化学气相沉积在泡沫骨架表面原位生长强化层；沉积过程中在泡沫骨架衬底上施加等离子辅助生长，并通过在衬底底部添加磁场把等离子体约束在泡沫骨架近表面，强化等离子对泡沫骨架表面的轰击，提高化学气相沉积速度并控制沉积物生长方向。