泡沫碳/铜基或铝基复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102400006A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102400006A(43)申请公布日2012.04.04(21)申请号201010285399.4B22D19/02(2006.01)(22)申请日2010.09.16B22D19/14(2006.01)(71)申请人北京有色金属研究总院地址100088北京市海淀区新街口外大街2号(72)发明人张习敏郭宏尹法章褚克范叶明韩媛媛(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人耿小强(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C9/00(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22C47/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称泡沫碳/铜基或铝基复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高导热泡沫碳/铜基或铝基复合材料及其制备方法，属于电子封装材料技术领域。该复合材料由30～50(v)％的泡沫碳，50～70(v)％的铜合金或铝合金组成；所述的泡沫碳的孔隙度为50～70％，泡沫碳的孔隙度与铜合金或铝合金的体积百分含量的数值相同。将装有泡沫碳的石墨模具放入真空压力熔渗炉中，当真空度达到0.01～1Pa，温度升至高于基体铜合金或铝合金熔点100～300℃时，将熔化的铜合金或铝合金液从中频感应炉浇注到石墨模具中压渗；炉冷，退模，得到复合材料。本发明中复合材料密度低，具有各向同性的热导性能、优异的可加工性，能够满足电子封装材料轻质、高导热、良好的尺寸稳定性等要求。CN10246ACCNN110240000602400005A权利要求书1/1页1.一种泡沫碳/铜基或铝基复合材料，其组成和体积百分含量为：30～50％的泡沫碳，5O～70％的铜合金或铝合金；所述的泡沫碳的孔隙度为50～70％，泡沫碳的孔隙度与铜合金或铝合金的体积百分含量的数值相同。2.根据权利要求1所述的泡沫碳/铜基或铝基复合材料，其特征在于：所述的泡沫碳为石墨化的结构。3.根据权利要求2所述的泡沫碳/铜基或铝基复合材料，其特征在于：所述的铜合金或铝合金为添加Cr、Ti、W、B或Mo碳化物形成元素的铜合金或铝合金。4.根据权利要求3所述的泡沫碳/铜基或铝基复合材料，其特征在于：所述的铜合金或铝合金中，Cr、Ti、W、B或Mo碳化物形成元素的添加量为0.05wt％-1wt％。5.一种泡沫碳/铜基或铝基复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将泡沫碳放入石墨模具中，铜合金或铝合金放入真空压力熔渗炉的中频感应炉中，泡沫碳的体积百分含量为30～50％，铜合金或铝合金为50～70％，泡沫碳的孔隙度为50～70％，泡沫碳的孔隙度与铜合金或铝合金的体积百分含量数值相同；(2)将装有泡沫碳的石墨模具放入真空压力熔渗炉中，抽真空，同时升温；(3)当真空压力熔渗炉真空度达到0.01～1Pa，温度升至高于基体合金熔点100～300℃时，开始将熔化的金属液从中频感应炉浇注到石墨模具中压渗；(4)炉冷，退模，得到泡沫碳/铜基或铝基复合材料。6.根据权利要求5所述的泡沫碳/铜基或铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述泡沫碳为石墨化的结构。7.根据权利要求5所述的泡沫碳/铜基或铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的铜合金或铝合金为添加Cr、Ti、W、B或Mo碳化物形成元素的铜合金或铝合金。8.根据权利要求7所述的泡沫碳/铜基或铝基复合材料的制备方法，所述的铜合金或铝合金中，Cr、Ti、W、B或Mo碳化物形成元素的添加量为0.05wt％-1wt％。2CCNN110240000602400005A说明书1/4页泡沫碳/铜基或铝基复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高导热泡沫碳/铜基或铝基复合材料及其制备方法，属于电子封装材料技术领域。背景技术[0002]泡沫碳是一种多孔轻质固态材料，在声学、热学、光学、电学和动力学等方面具有独特性质。泡沫碳有两种结构类型：五边形十二面体结构和球形气孔状结构的，前者为非石墨化，具有很大的开孔和柱状韧带，此结构决定它有良好的保温性，而球形气孔状结构泡沫碳为典型韧带式网状球形开口结构，石墨层面沿孔壁方向规则排列，孔泡均匀分布，因此具有各向同性的导热性能，其热导率可达50-200W/mK，热膨胀系数仅有1.15-4×10-6/℃，有很好的尺寸稳定性，此类高导热泡沫碳应用于热交换器、催化剂载体、电极材料、航天航空等诸多领域。[0003]由于沥青基高导热泡沫炭的独特结构和优异性能，将其孔泡填充其他材料制备出复合材料。比如USP7157109和USP6037032中均提及将相变材料，如醋酸、Ge-Si等填充到沥青基的高导热泡沫碳中，制备的复合材料用做热沉，这种