一种定向高导热铝基复合材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115233043A(43)申请公布日2022.10.25(21)申请号202210677712.1(22)申请日2022.06.15(71)申请人有研工程技术研究院有限公司地址101407北京市怀柔区雁栖经济开发区兴科东大街11号(72)发明人刘彦强郑弃非(74)专利代理机构中国有色金属工业专利中心11028专利代理师范威(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C1/10(2006.01)B21C23/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种定向高导热铝基复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种定向高导热铝基复合材料及其制备方法，所述材料包括铝基体，以及若干个定向均匀分布于铝基体中的石墨微片。首先将表面清洗之后的铝箔与柔性石墨膜交替叠片制成层叠坯料，之后将层叠坯料卷曲并装入铝包套中，将铝包套抽真空后放入加热炉加热保温，之后进行热挤压成形制成具有圆形截面或矩形截面的定向高导热率铝基复合材料挤压材。通过挤压变形使得铝箔发生塑性延伸变形，柔性石墨膜断裂形成片状颗粒，从而一步制得石墨微片定向均匀分布的铝基复合材料，其热导率较铝合金提高40％～200％。该方法工艺简单、成本低，适合于制备棒材、板材、型材等挤压件，工艺适应性较好。CN115233043ACN115233043A权利要求书1/1页1.一种定向高导热铝基复合材料，其特征在于，所述材料包括铝基体，以及若干个定向均匀分布于铝基体中的石墨微片。2.根据权利要求1所述的一种定向高导热铝基复合材料，其特征在于，所述的定向均匀分布，是指若干个石墨微片间隔呈铝基复合材料制品横截面形状由铝基复合材料制品的中心向外层层分布。3.根据权利要求2所述的一种定向高导热铝基复合材料，其特征在于，所述铝基复合材料制品横截面形状为圆形或者矩形；所述铝基复合材料制品横截面形状为圆形时，所述若干个石墨微片间隔呈圆形由铝基复合材料制品的中心向外层层分布；所述铝基复合材料制品横截面形状为矩形时，所述若干个石墨微片间隔呈矩形由铝基复合材料制品的中心向外层层分布。4.根据权利要求1所述的一种定向高导热铝基复合材料，其特征在于，所述铝基体为6061、6063或1060铝合金；所述石墨微片为厚度为0.025～0.07微米、平均粒径为100～500微米的片状石墨颗粒，所述石墨微片占复合材料的体积分数百分含量为14vol％～30vol％。5.一种如权利要求1‑4任一所述的定向高导热铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法步骤包括：(1)将规定厚度及成分的铝箔进行表面化学清洗；(2)将经步骤(1)得到的铝箔与规定厚度的柔性石墨膜进行交替叠片，制成层叠坯料；(3)将层叠坯料卷曲，然后装入铝包套中制成棒状挤压坯料；(4)将挤压坯料加热保温；(5)将经步骤(4)得到的挤压坯料进行挤压成形，获得定向高导热铝基复合材料制品。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述铝箔为合金牌号为6061、6063或者1060铝合金，铝箔的厚度为0.05mm～0.15mm。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中化学清洗是指采用NaOH水溶液对铝箔进行浸湿，所述NaOH水溶液浓度为2％～10％。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中柔性石墨膜的厚度为0.025mm～0.07mm，柔性石墨膜的面内热导率为1000W/mK～1800W/mK。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中铝包套采用与铝箔相同牌号的铝合金，铝包套的壁厚为2mm～5mm。10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)将挤压坯料放入加热炉中加热保温，加热温度为380℃～520℃，保温时长为30～180min。11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)将经步骤(4)得到的挤压坯料放入热挤压机中进行挤压变形，挤压速率为0.3mm/s～1mm/s，挤压比为4～31。12.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，获得的定向高导热铝基复合材料制品，其截面形状是圆形或矩形。2CN115233043A说明书1/5页一种定向高导热铝基复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及金属基复合材料技术领域，具体涉及一种定向高导热铝基复合材料及其制备方法。背景技术[0002]近几年来，随着5G通信技术的开发和在终端消费电子领域的应用，消费电子设备平均运行功率大幅升高，设备产生的热量成倍增长，散热需求日益紧迫，散热结构与材料已逐渐成为终端消费电子升级的技术门槛之一。同时，消费电子的设计趋于轻量化和精密化，采用低密度的铝基材料已成为主要趋势。为此，近年来研究人员