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具有并联结构界面的金刚石/金属基复合材料的制备方法
摘要文本
一种具有并联结构界面的金刚石/金属基复合材料，属于金刚石复合材料领域。常规采用金刚石表面连续镀层的方式改善金刚石/金属基复合材料界面结合，但引入了额外的串联界面热阻，本发明提出了在金刚石表面直接构筑微纳米尺度非连续镀层的新思路，设计并联型导热路径以降低界面热阻进而提高复合材料热导率。R1和R2分别为金属基体/金刚石和金属基体/镀层/金刚石的界面热阻，并联的总热阻R小于任意支路的热阻，并联结构界面降低了总界面热阻(类比于并联电阻)，促进界面处的声子传递，大幅提高复合材料的热导率。该复合材料具有并联结构导热界面，导热系数高，对于通信和国防等领域的高功率散热器件的发展产生积极影响。
申请人信息
- 申请人:北京科技大学
- 申请人地址:100083 北京市海淀区学院路30号
- 发明人: 北京科技大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 具有并联结构界面的金刚石/金属基复合材料的制备方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311537951.8 |
| 申请日 | 2023/11/17 |
| 公告号 | CN117512594A |
| 公开日 | 2024/2/6 |
| IPC主分类号 | C23C28/00 |
| 权利人 | 北京科技大学 |
| 发明人 | 周洪宇; 李亚强; 刘俊友; 郑文跃 |
| 地址 | 北京市海淀区学院路30号 |
专利主权项内容
1.一种具有并联结构界面的金刚石/金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述材料由金属基体和金刚石及金刚石表面的非连续镀层组成，金属基体填充非连续镀层间的空洞形成并联结构复合材料；具体制备步骤如下：(1)将阳极氧化铝AAO模板、掩膜版或聚焦离子束FIB加工技术制成带有镂空形状的膜体覆盖于金刚石颗粒或基片之上；(2)利用磁控溅射技术原子级分辨率，在覆盖膜体的金刚石表面直接构筑三维有序非连续镀层；其中非连续镀层包括Cr、Cu、Ti、W、Mo、Ni、Al、Zr金属镀层，或BC、MoC、TiC、WC非金属镀层；42(3)随后采用液固分离、粉末冶金、热压烧结、放电等离子烧结、浸渗法或磁控溅射常规复合材料制备方法制备具有并联结构界面的高导热金刚石/铝、铜、银、镁金属基复合材料。