【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于導熱材料，具體涉及一種液態(tài)金屬復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、隨著電子器件功率密度的持續(xù)攀升，芯片散熱難題愈發(fā)凸顯，嚴重影響了芯片的性能表現(xiàn)與穩(wěn)定運行。在這一背景下，熱界面材料的研究和應用成為解決芯片散熱問題的關鍵所在，其能夠顯著提升芯片的散熱效率，有效降低芯片溫度，進而增強芯片的性能，保障其可靠性，并延長使用期限。然而，當下熱界面材料的應用并非一帆風順，仍面臨諸多棘手問題，如導熱性能時好時壞、粘附力難以達標、加工過程復雜艱難等，這些問題宛如一道道關卡，嚴重束縛了熱界面材料的廣泛應用和推廣。鑒于此，怎樣攻克這些難題，優(yōu)化熱界面材料的性能并增強其穩(wěn)定性，已成為當下芯片散熱研究領域的重點攻堅方向之一。
2、液態(tài)金屬基熱界面材料乃是一種新型的熱界面材料，其具備出色的導熱性能以及良好的可塑性。正因如此，液態(tài)金屬基熱界面材料被廣泛應用于高功率電子設備的散熱系統(tǒng)之中。然而，現(xiàn)有的液態(tài)金屬基熱界面材料存有一些問題和缺陷。首先，鑒于液態(tài)金屬的表面張力較大，液態(tài)金屬基熱界面材料在使用時不易鋪展，而且容易出現(xiàn)泄漏的情況。其次，現(xiàn)有的液態(tài)金屬基熱界面材料大多以金屬粒子作為填充相，這使得其在高溫環(huán)境下容易發(fā)生反應，導致液態(tài)金屬干涸，進而縮短了使用壽命。此外，無機非金屬粒子也被用于液態(tài)金屬增強相，不過其界面結合對液態(tài)金屬復合材料的長期使用穩(wěn)定性產(chǎn)生了極大的影響。目前，現(xiàn)有的液態(tài)金屬基熱界面材料所需要的填充粒子含量相對較高，并且填充粒子較為單一。因此，開發(fā)一種新型的液態(tài)金屬基熱界面材料迫在眉睫，以化解現(xiàn)有技術存在的問題和缺陷
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術存在的不足，本專利技術提出一種液態(tài)金屬復合材料及其制備方法，該方法使鱗片石墨在液態(tài)金屬包覆的金剛石顆粒間形成橋接通道，以增強液態(tài)金屬的導熱性能，解決了現(xiàn)有技術中液態(tài)金屬復合無機非金屬粒子存在界面結合能較高，以及目前復合材料導熱性能不足的問題。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
3、一種液態(tài)金屬復合材料的制備方法，包括以下步驟：
4、1)將液態(tài)金屬與金剛石顆粒攪拌均勻，得到液態(tài)金屬金剛石顆粒的混合液；
5、2)離心步驟1)制得的混合液，分離多余的液態(tài)金屬，得到金剛石@液態(tài)金屬顆粒；
6、3)將金剛石@液態(tài)金屬顆粒與鱗片石墨混勻，得到金剛石@液態(tài)金屬/鱗片石墨混合體；
7、4)將步驟3)得到的金剛石@液態(tài)金屬/鱗片石墨混合體與步驟1)中分離出的液態(tài)金屬混勻，得到鱗片石墨橋接金剛石顆粒的液態(tài)金屬復合材料。
8、進一步地，所述液態(tài)金屬:金剛石顆粒:鱗片石墨的質(zhì)量比為(69.4-72.1):(27.5-28.6):(0.4-2.2)。
9、進一步地，步驟1)中所述液態(tài)金屬為純鎵，或共晶鎵銦合金，或鎵銦錫合金。
10、進一步地，步驟1)中所述金剛石顆粒的粒徑為50μm-150μm。
11、進一步地，步驟2)中所述離心的轉(zhuǎn)速不低于3000rpm。
12、進一步地，步驟3)中所述鱗片石墨的尺寸為80-100目。
13、根據(jù)上述方法制得的液態(tài)金屬復合材料。
14、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術具有以下優(yōu)點：
15、1.本專利技術涉及一種液態(tài)金屬復合材料及其制備方法，其通過添加各項同性導熱的金剛石粒子和各項異性導熱的鱗片石墨，兩者協(xié)同強化液態(tài)金屬的導熱性能。
16、2.本專利技術的液態(tài)金屬復合材料的制備方法中，鱗片石墨在液態(tài)金屬包覆的金剛石顆粒間形成橋接通道，鱗片石墨本身攜帶官能團，使鱗片石墨與液態(tài)金屬形成有效界面結合，通過改善傳熱路徑來大幅提高液態(tài)金屬的熱導率。
17、3.本專利技術所述方法以金剛石粒子作為填充相，經(jīng)表面處理的無機非金屬粒子鱗片石墨作為增強相，粒子不單一且含量低，經(jīng)濟性高的同時大大提高了液態(tài)金屬的熱導率。經(jīng)申請人實驗驗證，通過本專利技術所述方法制得的鱗片石墨橋接金剛石顆粒的液態(tài)金屬復合材料的熱導率可達80-133w/mk。
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1.一種液態(tài)金屬復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述液態(tài)金屬:金剛石顆粒:鱗片石墨的質(zhì)量比為(69.4-72.1):(27.5-28.6):(0.4-2.2)。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述液態(tài)金屬為純鎵，或共晶鎵銦合金，或鎵銦錫合金。
4.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述金剛石顆粒的粒徑為50μm-150μm。
5.根據(jù)權利要求1-4任一所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述離心的轉(zhuǎn)速不低于3000rpm。
6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述鱗片石墨的尺寸為80-100目。
7.根據(jù)權利要求1-6任一所述方法制得的液態(tài)金屬復合材料。
【技術特征摘要】
1.一種液態(tài)金屬復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述液態(tài)金屬:金剛石顆粒:鱗片石墨的質(zhì)量比為(69.4-72.1):(27.5-28.6):(0.4-2.2)。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述液態(tài)金屬為純鎵，或共晶鎵銦合金，或鎵銦錫合金。
4.根據(jù)權利...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：曾承宗，白馨宇，張洪銘，楊夢伊，包林釗，
申請(專利權)人：重慶電子科技職業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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