铝-石墨复合材料制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105399083A(43)申请公布日2016.03.16(21)申请号201510800210.3(22)申请日2015.11.19(71)申请人江西宁新碳素有限公司地址330700江西省宜春市奉新县宋埠镇夏泽村(72)发明人田家利张超邓达琴李海航李江标(74)专利代理机构南昌青远专利代理事务所(普通合伙)36123代理人涂志刚(51)Int.Cl.C01B31/04(2006.01)C04B41/69(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称铝-石墨复合材料制备工艺(57)摘要一种铝-石墨复合材料制备工艺，其包括如下步骤：一、混料，取易石墨化炭、粘合剂以及催化剂混合均匀，再加入扩散剂混合均匀，最后烘干制成混合粉料；二、将混合粉料冷压成型制得毛坯；三、将毛坯进行焙烧；四、将经过焙烧后的毛坯进行浸渍得到浸渍坯；五、将浸渍坯进行第二次焙烧；石墨化，将经过第二次焙烧的毛坯置于石墨化炉中进行热处理得到石墨化毛坯；七、浸铝，首先将石墨化毛坯的外表面清理干净后浸入800-900摄氏度的纯铝液中，并在20MPa的条件下保压至少3小时，制得铝-石墨复合材料。CN105399083ACN105399083A权利要求书1/1页1.一种铝-石墨复合材料制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：一、混料，取易石墨化炭、粘合剂以及催化剂混合均匀，再加入扩散剂混合均匀，最后烘干制成混合粉料；其中，所述混料过程中各组分按重量份数计为：所述易石墨化炭破碎过50目筛、灰分0.3％；二、制坯，将步骤一得到的混合粉料冷压成型制得毛坯；三、第一次焙烧，将步骤二制得的毛坯进行焙烧，其中焙烧的温度为1100-1200摄氏度之间；四、浸渍，将经过第一次焙烧后的毛坯进行浸渍得到浸渍坯，浸渍液为浸渍沥青；五、第二次焙烧，将浸渍坯进行第二次焙烧，其中焙烧的温度为1100-1200摄氏度之间；六、石墨化，将经过步骤五中第二次焙烧的毛坯置于石墨化炉中进行热处理得到石墨化毛坯；七、浸铝，首先将石墨化毛坯的外表面清理干净，然后将其浸入800-900摄氏度的纯铝液中，并在20MPa的条件下保压至少3小时，制得铝-石墨复合材料。2.如权利要求1所述的铝-石墨复合材料制备工艺，其特征在于：所述粘合剂为中间相沥青，所述中间相沥青破碎过100目筛、软化点280摄氏度、挥发份21.5％，催化剂为绿碳化硅，扩散剂为蒽油；且上述步骤一中的所述易石墨化炭、粘合剂以及催化剂在高速混捏机中混捏至少5分钟达到混合均匀，然后加入所述扩散剂混捏0.5-1.0小时。3.如权利要求2所述的铝-石墨复合材料制备工艺，其特征在于：上述步骤二中的制坯是将所述混合粉料装入模具中在1000吨压机上压制成型，所述毛坯的尺寸在300mm*300mm*120mm以内。4.如权利要求3所述的铝-石墨复合材料制备工艺，其特征在于：上述石墨化步骤中，将浸渍后的毛坯置于石墨化炉中，所述石墨化炉采用14米长的艾奇逊炉，所述艾奇逊炉的的开始功率1000kw以上，上升功率100kw/h，最后将所述艾奇逊炉中的温度升温至2800摄氏度，并保持1小时，完成热处理，得到石墨化毛坯。5.如权利要求4所述的铝-石墨复合材料制备工艺，其特征在于：上述步骤七中，首先清理所述石墨化毛坯的外表面，并使用超声波清洗石墨化毛坯，将清洗后的石墨化毛坯在120摄氏度的条件下烘干，然后浸入纯铝液中。2CN105399083A说明书1/7页铝-石墨复合材料制备工艺技术领域[0001]本发明涉及高导热石墨复合材料领域，特别涉及一种高导热的铝-石墨复合材料制备工艺。背景技术[0002]目前我国高端电子工业器件(例如高功率密度电子器件)向尺寸小型化、结构紧凑化、功能多元化、高功率密度化方向发展，由此引发的散热问题已经严重影响到高功率电子器件的工作稳定性和可靠性，因此，对其运行过程中产生的热量强化导出与放散提出了更高的要求。这些电子器件上所用的热控件一般采用铝、铜、银等金属材料，但是，该类材料不仅导热率低，而且质量重、热膨胀系数大等，极大地限制了其作为电子器件封装散热材料的广泛使用，所以研究和开发质量轻、导热率高的新型材料对于实现部件的小型化、装置轻量化和运行高效化具有重要意义。在导热设计面临重量、体积、性能、价格的挑战的当今时代，人们想到使用石墨材料代替传统的金属导热材料，石墨材料的特殊分子结构使其具有良好的热传性，理论值高达2000的热传导系数，比所有金属导体如银、金都高，而且其资源丰富、易获取，但是由于石墨本身的结构为SP2结构，在X-Y轴有很好的传导性，但在Z轴的传导性就非常差。再加上天然石墨本身有很多的孔隙存在，一般在X-Y轴的热传导系数是200-800W/m.K但在Z轴却只有