[发明专利]一种天然石墨/铜复合散热片及其制备方法

权利要求书

1.一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：它包括铜箔层和位于铜箔层上下两面的石墨层；所述铜箔层包括铜基材和位于铜基材上下两面的粗化层；所述粗化层的表面均匀分布有瘤状铜颗粒结构；所述粗化层通过瘤状铜颗粒结构与石墨层互相咬合。

2.根据权利要求1所述的一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：所述铜基材、粗化层和瘤状铜颗粒结构为一体化结构。

3.根据权利要求1所述的一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：所述天然石墨/铜复合散热片的厚度为28μm～2100μm；所述铜箔层的厚度为8μm～100μm；所述瘤状铜颗粒结构的最大长度小于8μm；所述粗化层的表面积为铜基材的3～8倍；所述石墨层厚度为10μm～1000μm。

4.根据权利要求1所述的一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：所述天然石墨/铜复合散热片以石墨层/铜箔层/石墨层为一个单位层，可形成最多10个单位层复合的结构。

5.根据权利要求1所述的一种天然石墨/铜复合散热片，其特征在于：所述铜箔层为卷状铜箔；所述石墨层为膨化蠕虫石墨平铺在铜箔层后压制而成。

6.如权利要求1所述的一种天然石墨/铜复合散热片的制备方法，其特征在于：制备方法具体是按以下步骤进行的：

一、对铜箔表面进行预处理，除去铜箔表面的污染和氧化层；

二、对步骤一处理得到的铜箔进行粗化处理和固化处理，使在铜箔表面形成均匀分布有瘤状铜颗粒结构的粗化层；

三、将膨化蠕虫石墨均匀的堆积并平铺在经步骤二处理得到的铜箔上；然后，经阶段式压延，即得到天然石墨/铜复合散热片。

7.根据权利要求6所述的一种天然石墨/铜复合散热片的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的预处理的方法，具体为：对铜箔依次进行酸洗、水洗、碱洗、水洗和烘干；所述酸洗采用的是浓度为0.5％以下的稀硫酸；所述碱洗采用的是浓度为2～5％的NaOH水溶液。

8.根据权利要求6所述的一种天然石墨/铜复合散热片的制备方法，其特征在于：所述步骤二的处理方法具体为：粗化处理：步骤一得到的铜箔在电镀液中电镀双面，表面形成一层瘤状铜颗粒结构，然后多次进行上步骤，使瘤状铜颗粒结构的最大长度小于8μm，得到粗化层，然后再进行固化处理，在粗化层的表面镀一层厚度为0.1～0.5μm的薄铜；瘤状铜颗粒结构的间隙中沉积一层致密的金属铜，以提高粗化层和铜箔基体的粘结强度；固化后，进行清洗和烘干处理，然后，对铜箔进行收卷。

9.根据权利要求6所述的一种天然石墨/铜复合散热片的制备方法，其特征在于：所述步骤三的膨化蠕虫石墨的制备方法：将可膨化的石墨颗粒加温到850～1040℃后，膨化为蠕虫石墨，然后经2～7次悬浮分离后，得到纯度为99％以上的膨化蠕虫石墨；其中，蠕虫石墨的体积为石墨颗粒的体积的60～100倍。

10.根据权利要求6所述的一种天然石墨/铜复合散热片的制备方法，其特征在于：所述步骤三具体操作方法为：将膨化蠕虫石墨堆积在经步骤二处理得到的铜箔上，然后整平，得到初始密度均匀的厚度一致的膨化蠕虫石墨层，然后，进行第一次压延，压力为500～2000kg，使膨化蠕虫石墨填充并挤压到瘤状铜颗粒结构的间隙中；进行第二次压延，压力为3000～6000kg，使膨化蠕虫石墨层的密度提高到0.4～0.5g/cm³；第三次压延，压力为8000～20000kg，使膨化蠕虫石墨层的密度提高到0.8～1g/cm³；第四次压延，压力为40000～70000kg，使膨化蠕虫石墨层的密度提高到1.2～1.4g/cm³，此时膨化蠕虫石墨层已经转变成膜的状态；第五次压延，压力为90000～200000kg，使膨化蠕虫石墨层的密度提高到1.6～1.8g/cm³，此时石墨有金属光泽。