[发明专利]一种石墨、铜复合导热材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨、铜复合导热材料的制备方法，所述方法为：在人造石墨薄膜表面进行电镀铜，得到石墨、铜复合导热材料。本发明利用电镀的方法实现了人造石墨材料和铜的复合，较现有技术中的“贴合”而言，铜在石墨薄膜表面形成厚度仅为3‑10μm的镀层，二者结合更为紧密，难以分层脱落；本发明同时可以减少表面点状不良缺陷和原膜加工过程中的收缩率；得到的石墨、铜复合导热材料具有良好的导热性能，Z轴方向导热系数可达300W/MK以上，XY轴方向导热系数在800W/MK以上。本发明减少了生产工序，大大降低了人工和设备成本，适用于工业化生产，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及导热材料制备领域，具体涉及一种石墨、铜复合导热材料的制备方法。

背景技术

随着电子产品的发展，用户对电子产品高性能要求，各项电子产品零件的功率越来越高，因而对材料的散热性能提出了更高的要求。现有的电子产品使用的导热产品有X-Y轴向导热性能在800-2000W/(m·K)，但Z轴向导热性能只有15W/(m·K)以下的人造石墨，也有XYZ方向导热系数均不是很高的铜铝产品，其导热系数只有300-400W/(m·K)。随着科技的发展，这两类产品已经不能满足用户对电子产品散热的需求。当前，用户需要的是一种在XYZ方向上都能快速传导热量，同时有助于减少电子产品表面问题，能够保护电子产品、延长电子产品寿命的导热材料。而现在市场上针对上述问题，只是简单的将人造石墨和铜铝产品进行简单的贴合，而贴合的产品普遍存在以下缺点：

(1)现在电子产品越来越薄，结合使用厚度上已经无法满足电子产品的空间需求(现在用户给予的空间基本在50μm-100μm之间)；

(2)现在低性能的导热产品(铜、铝等)和单一XY方向导热高的产品(人造石墨)结合，都是用不干胶进行贴合，在电子产品的使用环境下容易溢胶同时易导致分层脱落；

(3)现在低性能的导热产品(铜、铝等)和单一XY导热高的产品(人造石墨)结合，在生产工艺上因为要互相贴合，浪费材料，同时增加工时，增加产品的生产成本。

CN106847767A公开了一种石墨铜箔复合散热片，包括网状铜箔，以及通过压延成型技术复合在网状铜箔的至少一面上的石墨膜，所述网状铜箔的孔隙率为40-80％，孔径大小为0.002-2mm。采用压延技术将石墨膜复合在网状铜箔上。

CN105018775B公开了一种滑动导电用石墨/铜复合材料的制备方法，用铜粉和锆粉配置成混合粉末包裹石墨块，在坩埚中进行真空高温熔渗，获得石墨/铜复合材料。

CN206170766U公开了一种石墨铜箔膜片，该石墨铜箔膜片包括两个石墨基材层和一个铜箔基材层，石墨基材层设置在铜箔基材层的两侧，石墨基材层与铜箔基材层之间通过冲刺处理相互结合。

上述方法一定程度上提高了铜和石墨复合材料的机械性能和散热效果，但其提升的程度仍然不足，需要开发新的方法以提升材料在XYZ方向上的导热系数。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种石墨、铜复合导热材料的制备方法，制备得到的石墨、铜复合导热材料的Z轴方向导热系数可达300W/MK以上，XY轴方向导热系数在800W/MK以上，且石墨薄膜和铜结合紧密，不易脱落，同时大大减少了工序，降低了生产成本，具有良好的应用前景。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种石墨、铜复合导热材料的制备方法，所述方法为：在人造石墨薄膜表面进行电镀铜，得到石墨、铜复合导热材料。

本发明利用电镀的方法实现了人造石墨材料和铜的复合，较现有技术中的“贴合”而言，铜在石墨薄膜表面形成厚度仅为3-10μm的镀层，二者结合更为紧密，难以分层脱落；且电镀减少了生产工序，降低人工和设备成本；最终得到了Z轴方向导热系数可达300W/MK以上，XY轴方向导热系数在800W/MK以上的石墨、铜复合导热材料。