[发明专利]一种高性能定向导热铜基金刚石复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能定向导热铜基金刚石复合材料，包括铜基体，其特征在于：在所述的铜基体上同向平行分布有若干金刚石棒，所述的金刚石棒的直径为0.5～10mm，所述的金刚石棒的间距为0.5～50mm。

2.根据权利要求1所述的高性能定向导热铜基金刚石复合材料，其特征在于：所述的金刚石棒采用矩阵排列。

3.根据权利要求1或2所述的高性能定向导热铜基金刚石复合材料，其特征在于：所述的金刚石棒的中心轴向设有线性芯，所述的线性芯的直径为0.1～30mm，所述的线性芯选用丝状或棒状的铜、钨、钼或钛。

4.一种高性能定向导热铜基金刚石复合材料的制备方法，在铜基体上同向平行分布有若干金刚石棒，金刚石棒的直径为0.5～10mm，金刚石棒的间距为0.5～50mm，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、以厚度为0.1～30mm铜板作为基体，在铜基体上钻一系列相互平行的柱状通孔，通孔直径为0.5～10mm；

(2)、采用化学气相沉积技术在柱状通孔中沉积高质量金刚石，使金刚石填充所有柱状通孔，形成金刚石棒阵列。

5.根据权利要求4所述的高性能定向导热铜基金刚石复合材料的制备方法，其特征在于：在采用化学气相沉积金刚石棒之前，将铜基体置于微细金刚石粉的丙酮悬浊液中，进行超声波震荡种植籽晶预处理。

6.一种高性能定向导热铜基金刚石复合材料的制备方法，在铜基体上同向平行分布有若干金刚石棒，所述的金刚石棒的中心轴向设有线性芯，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、以直径为0.1～30mm的丝状或棒状的铜、钨、钼或钛材料作为线性芯，采用化学气相沉积技术在线性芯表面生长连续的厚度为0.25～5mm的金刚石膜，从而得到圆柱状有芯金刚石棒；

(2)、以厚度为0.1～100mm铜板作为基体，在铜基体上钻一系列间距为0.5～50mm的平行柱状通孔，柱状通孔直径与金刚石棒相匹配；

(3)、将金刚石棒插入铜基体的柱状通孔中，并通过挤压使铜基体发生塑性变形，从而使铜与金刚石棒完全接触耦合。

7.根据权利要求6所述的高性能定向导热铜基金刚石复合材料的制备方法，其特征在于：在采用化学气相沉积金刚石棒之前，将铜基体置于微细金刚石粉的丙酮悬浊液中，进行超声波震荡种植籽晶预处理。

8.一种高性能定向导热铜基金刚石复合材料的制备方法，在铜基体上同向平行分布有若干金刚石棒，所述的金刚石棒的中心轴向设有线性芯，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、以直径为0.1～30mm丝状或棒状的铜、钨、钼或钛作为线性芯，采用化学气相沉积技术在线性芯表面生长连续的厚度为0.25～5mm的金刚石膜，从而得到圆柱状有芯金刚石棒；

(2)、以厚度为0.0001～1mm薄铜片或铜箔作为基体，在铜基体上钻一系列的平行柱状通孔，孔洞直径与金刚石棒相匹配；

(3)、将金刚石棒插入铜基体的柱状通孔中，再通过电沉积技术在铜片沿金刚石棒方向沉积铜，使铜完全包覆金刚石棒，与金刚石完全接触耦合；

(4)、对铜基金刚石复合材料进行均匀化退火热处理，消除内部的气孔缺陷(热处理温度为300～900℃，热处理时间根据样品尺寸确定)。

9.根据权利要求8所述的高性能定向导热铜基金刚石复合材料的制备方法，其特征在于：在采用化学气相沉积金刚石棒之前，将铜基体置于微细金刚石粉的丙酮悬浊液中，进行超声波震荡种植籽晶预处理。

10.如权利要求8或9所述的定向导热铜基金刚石复合材料的制备方法，其特征在于：所述采用电沉积技术在铜片沿金刚石棒方向沉积铜时，采用单向沉积铜，或将铜片安放于金刚石棒中心，在铜片两侧沿金刚石棒方向双向沉积铜。