[發明專利]一種高導熱銅基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711210165.1
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107955924A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 施勇
• 申請（專利權）人: 廣西厚思品牌策劃顧問有限公司
• 主分類號: C22C49/02
• 分類號: C22C49/02;C22C49/14;C22C47/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 寧霞光

技術領域

本發明涉及銅基復合材料技術領域，尤其涉及一種高導熱銅基復合材料及其制備方法。

背景技術

銅和銅合金是傳統的高導電、導熱材料，在電器、電子等工業有許多重要的用途，由于強度導熱性不足，銅和銅合金的應用受到很大的限制。

粉末冶金具有獨特的化學組成和機械、物理性能，而這些性能是用傳統的熔鑄方法無法獲得的。運用冶金金屬可以直接制成多孔、半致密的材料和制品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、刀具等，是一種無切削工藝。復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學方法，在宏觀或微觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足不同的要求。

現有技術中，銅基復合材料及其制備方法得到了廣泛的報道，例如，申請號為201510546212.4的中國專利文獻報道了一種缸套用銅基復合材料及其制備方法，該復合材料包括以下按重量份數計的組分：陶瓷粉4-10份，氧化銅12-20份，硫酸銅2-5份，環氧樹脂14-24份，聚乙烯醇1-5份，香茅草提取液3-8份，氧化銀3-8份，氮化硅5-9 份，硅酸鈣0.4-0.8份，甘油2-5份。制備方法為：將氧化銅，硫酸銅，環氧樹脂，氧化銀，氮化硅和硅酸鈣混合后研磨后加入陶瓷粉， 2000-2500℃高溫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，加熱至28-30℃后，噴霧干燥得第二混合物；將第二混合物投入單桿造粒機中造粒得銅基復合材料。申請號為 201510540095.0的中國專利文獻報道了一種稀土銅基復合材料及其制備方法，該復合材料含有以下質量百分含量的組分：氧化鐵紅 1.3-1.9％、碳酸鈣1.6-2.3％、氧化鉿1.5-2.0％、鈦白粉4.6-5.0％、磷粉7.6-8.9％、重稀土10.2-14.5％、鈮粉1.2-1.5％、碘化銀4.0-5.0％、二硼化鈦2.0-3.5％、其余為銅粉。制備方法：將氧化鐵紅、碳酸鈣、氧化鉿、鈦白粉、磷粉、鈮粉、碘化銀、二硼化鈦、銅粉混勻，烘干，烘干溫度為200-300℃，烘干時間10-20min；冷壓器中冷壓；燒結，燒結溫度為600-800℃，燒結壓力為3-4MPa，保溫時間為30-40min；冷卻。

本發明人考慮，銅基復合材料的導熱性有待于進一步提高。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種高導熱銅基復合材料及其制備方法，具有較高的導熱率。

有鑒于此，本發明提供了一種高導熱銅基復合材料，采用如下原料制備：粒度小≤100μm的磷粉1-5％，粒度小≤100μm的金剛石粉末0.01-0.05％，石墨2-8％，碳納米管3-7％，氧化釔1-4％，釔鋇銅氧化物2-6％，二硫化鎢1-5％、鉍粉1-5％、銀纖維0.4-1.2％、余量為粒度小于100μm的銅粉。

優選的，磷粉1-3％。

優選的，金剛石粉末0.03-0.05％。

優選的，石墨2-6％。

優選的，碳納米管5-7％。

優選的，氧化釔1-3％。

優選的，釔鋇銅氧化物2-4％。

優選的，鉍粉1-3％。

優選的，銀纖維0.6-1％。

相應的，本發明還提供一種上述技術方案所述的高導熱銅基復合材料的制備方法，包括以下步驟：將磷粉、金剛石粉末、石墨、碳納米管、氧化釔、釔鋇銅氧化物、二硫化鎢、鉍粉、銀纖維和銅粉混合，在170-180℃下烘干，烘干時間為1小時，過180目篩，然后在 740-780MPa下壓制成型，在750℃下燒結，燒結時間為45分鐘，降至室溫，得到高導熱銅基復合材料。

本發明提供一種高導熱銅基復合材料及其制備方法，采用如下原料制備：粒度小≤100μm的磷粉1-5％，粒度小≤100μm的金剛石粉末0.01-0.05％，石墨2-8％，碳納米管3-7％，氧化釔1-4％，釔鋇銅氧化物2-6％，二硫化鎢1-5％、鉍粉1-5％、銀纖維0.4-1.2％、余量為粒度小于100μm的銅粉。與現有技術相比，本發明以磷粉、金剛石粉末、石墨、碳納米管、氧化釔、釔鋇銅氧化物、二硫化鎢、鉍粉、銀纖維和銅粉為原料，各個成分相互影響、相互作用，提高了制備的銅基復合材料的導熱性能。

具體實施方式

為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。