[發明專利]一種納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110465028.2
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113201660B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 左小偉
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C23F1/44;C23F1/16;C22C30/02;C22C30/04;C22C30/06;C22C16/00;B22D11/06;B22D23/04;C22F1/02;C22F1/08;B21B3/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 寧佳

1. 一種納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料的制備方法，其特征在于，所述的納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料由納米結構多孔銅和液態金屬制成，所述的液態金屬熱界面材料的合金質量分數為 In：20~40%，Sn：9~12%，Zn：8~12%，Cu：0.5~3%，Ag：0.1~2%，Bi：20~25%，剩余為Ga

所述的方法包括下述工藝步驟：

(1)采用高純金屬按照質量分數Cu：30~36%，Ag：2~8%，Al：3~8%，剩余為Zr進行配比，采用真空電弧爐在氬氣保護下熔煉5次，制備基底鑄錠；

(2)熔化基底鑄錠，制備納米晶基底薄帶，所述的基底薄帶厚度為30~100μm；

(3)將基底薄帶浸入體積濃度為0.01%~0.25%的稀HF酸溶液中，侵蝕10~24h，利用酒精清洗并風干，獲得納米結構多孔銅基底材料；

(4)按照質量分數為 In：20~40%，Sn：9~12%，Zn：8~12%，Cu：0.5~3%，Ag：0.1~2%，Bi：20~25%，剩余為Ga，配制液態金屬合金，在氬氣保護下加熱到400~500℃，保溫20~40分鐘，降低溫度到100~250℃，倒入多孔銅基底材料上進行滲鑄，獲得200~500μm厚的多孔銅基底液態金屬復合材料；

(5)在氬氣保護下，在100~150℃對多孔銅基底液態金屬復合材料進行5~10h的熱處理；

(6)對熱處理后多孔銅基底液態金屬復合材料進行冷軋，每道次軋制壓下量為20~30%，軋制后總厚度為30~50μm，制得納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料。

2.根據權利要求1所述的納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料的制備方法，其特征在于，按厚度比，所述的步驟(2)中的基底薄帶：所述的步驟(4)中的多孔銅基底液態金屬復合材料=1：(3~7)。

3.根據權利要求1所述的納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(6)中，納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料的多孔銅直徑為50~200nm，分布密度為1.2~9.8×10¹⁵m^-3。

4.根據權利要求1所述的納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(6)中，納米多孔銅液態金屬復合熱界面材料的熱導率為150~250W/mK，硬度為145~185 HV。