[发明专利]一种具有网络互穿结构的石墨-铜基复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开一种具有网络互穿结构的石墨‑铜基复合材料的制备方法。该复合材料主要由石墨和铜两相组成，其中石墨占复合材料的体积百分比为10‑40％，在复合材料内部，石墨和铜两相分别保持自身连续，形成相互交织的网络互穿结构。本发明以连续的片材石墨为原料，经过石墨表面预处理；片材石墨子区域构型设计及立体化；石墨表面镀铜；单个或多个立体石墨嵌套形成多孔预制坯；真空压力熔渗将铜渗入石墨间的间隙，最终得到致密的石墨‑铜基复合材料。本发明的复合材料石墨铜两相保持自身连续，复合材料具有良好的导热性能和力学性能，通过调控石墨片的空间取向，能实现热量的高效传导，是具有很大应用潜力的电子封装材料。

主权项

1.一种具有网络互穿结构的石墨‑铜基复合材料，其特征在于，所述复合材料包括石墨增强体和铜基体材料，其中石墨占复合材料的体积百分比为10‑40%，石墨增强体为层片状石墨，经过构型设计和加工，向三维方向立体化发展，嵌套在基体铜当中，石墨和铜两相分别保持自身连续，形成相互交织的网络互穿结构；所述的具有网络互穿结构的石墨‑铜基复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）对石墨表面进行表面预处理；（2）对石墨片材进行构型设计，在连续的石墨片材料的片状平面即X‑Y平面进行设计与加工，形成若干个局部分离、整体仍与石墨片层连通的子区域，将该子区域向Z方向翻起，使原本二维方向的石墨片立体化；（3）对立体化的石墨片层进行镀铜处理，得到覆铜石墨多孔预制坯，或将立体化的石墨片层进行嵌套，得到若干个石墨片层叠加、具有空隙的预制坯；（4）采用真空气压熔渗法对步骤（3）所得预制坯熔渗铜基体，得到复合材料。