[发明专利]一种纳米多孔铜液态金属复合热界面材料及其制备方法

权利要求书

1. 一种纳米多孔铜液态金属复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述的纳米多孔铜液态金属复合热界面材料由纳米结构多孔铜和液态金属制成，所述的液态金属热界面材料的合金质量分数为 In：20~40%，Sn：9~12%，Zn：8~12%，Cu：0.5~3%，Ag：0.1~2%，Bi：20~25%，剩余为Ga

所述的方法包括下述工艺步骤：

(1)采用高纯金属按照质量分数Cu：30~36%，Ag：2~8%，Al：3~8%，剩余为Zr进行配比，采用真空电弧炉在氩气保护下熔炼5次，制备基底铸锭；

(2)熔化基底铸锭，制备纳米晶基底薄带，所述的基底薄带厚度为30~100μm；

(3)将基底薄带浸入体积浓度为0.01%~0.25%的稀HF酸溶液中，侵蚀10~24h，利用酒精清洗并风干，获得纳米结构多孔铜基底材料；

(4)按照质量分数为 In：20~40%，Sn：9~12%，Zn：8~12%，Cu：0.5~3%，Ag：0.1~2%，Bi：20~25%，剩余为Ga，配制液态金属合金，在氩气保护下加热到400~500℃，保温20~40分钟，降低温度到100~250℃，倒入多孔铜基底材料上进行渗铸，获得200~500μm厚的多孔铜基底液态金属复合材料；

(5)在氩气保护下，在100~150℃对多孔铜基底液态金属复合材料进行5~10h的热处理；

(6)对热处理后多孔铜基底液态金属复合材料进行冷轧，每道次轧制压下量为20~30%，轧制后总厚度为30~50μm，制得纳米多孔铜液态金属复合热界面材料。

2.根据权利要求1所述的纳米多孔铜液态金属复合热界面材料的制备方法，其特征在于，按厚度比，所述的步骤(2)中的基底薄带：所述的步骤(4)中的多孔铜基底液态金属复合材料=1：(3~7)。

3.根据权利要求1所述的纳米多孔铜液态金属复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(6)中，纳米多孔铜液态金属复合热界面材料的多孔铜直径为50~200nm，分布密度为1.2~9.8×10¹⁵m^-3。

4.根据权利要求1所述的纳米多孔铜液态金属复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(6)中，纳米多孔铜液态金属复合热界面材料的热导率为150~250W/mK，硬度为145~185 HV。