【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料领域，特别涉及一种超高导热连续金刚石骨架增强复合材料及其制备方法。
技术介绍
上世纪六十年代中期，英特尔创始人之一戈登·摩尔提出了著名的摩尔定律，即：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件数目约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能将每隔24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。这一定律所描述的趋势已经持续了超过半个世纪，指导着电子设备从实验探索、材料设计，到成品生产、市场营销的不断发展。然而，近年来，摩尔定律似乎已经开始面临其物理极限。随着集成电路中所包含电子元器件数目呈几何指数的增长，逻辑运算速率的不断飙升，其故障率也将大大提升。而故障率增大的主要原因之一便是大量电子元器件运行所产生的热量无法及时散去，造成集成电路温度上升。大规模集成电路的允许工作温度范围通常为0-70℃，可靠使用温度范围为0-40℃。半导体器件发热面温度上升到100℃时，性能开始下降，温度由100℃每升高25℃时，故障率将增加5-6倍。传统的散热方式有很多，如：冷冻法、水循环冷却、微型风扇散热等，但这些都不能从根本上解决散热问题。开发出一种新型轻质、低热膨胀系数、超高导热的电子封装材料才是解决集成电路散热问题的关键所在。近年来，以金刚石增强金属基复合材料为代表的新一代电子封装材料，凭借其极高的热导率，可调的热膨胀系数迅速成...
【技术保护点】
一种超高导热连续金刚石骨架增强复合材料，其特征在于，所述复合材料由连续的金刚石增强体与基体材料组成，其中连续金刚石增强体由金刚石颗粒预制体通过CVD方法沉积金刚石膜或金刚石复合膜组成，金刚石复合膜为石墨烯包覆金刚石膜、碳纳米管包覆金刚石膜，基体材料为金属或聚合物。
【技术特征摘要】
1.一种超高导热连续金刚石骨架增强复合材料，其特征在于，
所述复合材料由连续的金刚石增强体与基体材料组成，其中连续金刚
石增强体由金刚石颗粒预制体通过CVD方法沉积金刚石膜或金刚石
复合膜组成，金刚石复合膜为石墨烯包覆金刚石膜、碳纳米管包覆金
刚石膜，基体材料为金属或聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种超高导热连续金刚石骨架增强复合
材料，其特征在于，所述连续金刚石增强体是将金刚石颗粒排列构成
金刚石预制体，然后，采用CVD法在构成金刚石预制体的金刚石颗粒
表面沉积金刚石膜或金刚石复合膜而得到。
3.根据权利要求2所述的一种超高导热连续金刚石骨架增强复合
材料，其特征在于，金刚石预制体中，金刚石颗粒的排列方式包括片
状排布、块状排布或网络排布；所述片状排布是将金刚石颗粒分布在
板状衬底表面，所述网络排布是将金刚石颗粒粘附在二维网络衬底或
三维网络衬底上。
4.根据权利要求3所述的一种超高导热连续金刚石骨架增强复合
材料，其特征在于，网络排布的金刚石预制体，是将金刚石颗粒、二
维网络衬底或三维网络衬底、溶剂混合，加热至沸腾，然后，置于超
声波中震荡、分散均匀后，取出二维网络衬底或三维网络衬底烘干，
得到二维网络衬底或三维网络衬底表面均匀粘附金刚石颗粒的网络
\t排布金刚石预制体；
块状排布的金刚石预制体是将金刚石颗粒与萘粉混合，加入聚乙
烯醇作为粘结剂进行混合造粒，再模压成一定厚度坯体，将坯体干燥
至萘及聚乙烯醇挥发，得到块状排布金刚石预制体。
5.根据权利要求4所述的一种超高导热连续金刚石骨架增强复合
材料，其特征在于，二维网络衬底材料选自铜网板、钨网板、钼网板、
铬网板、钛网板、镍网板、钴网板、铁镍网板、铝网板中的一种；三
维网络衬底材料选自泡沫镍、泡沫铜、泡沫钛、泡沫钴、泡沫钨、泡
沫钼、泡沫铬、泡沫铁镍、泡沫铝中的一种；块状排布金刚石预制体
中金刚石颗粒体积百分含量为50-95％、萘粉体积百分含量为5-50％。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种超高导热连续金刚石骨
架增强复合材料，其特征在于，所述金刚石颗粒尺寸为0.5-500μm。
7.根据权利要求6所述的一种超高导热连续金刚石骨架增强复
合材料，其特征在于，在预制体表面采用CVD方法沉积一层金刚石
膜膜或金刚石复合膜，得到连续金刚石增强体，金刚石膜或金刚石复
合膜厚度为0.01-2mm；所述CVD方法选自热丝辅助法、微波等离子
增强法、火焰燃烧法、直流放电法、直流等离子体喷射法、低压射频
法、常压射频法、电子回旋共振法至的一种。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种超高导热连续金刚石骨
架增强复合材料，其特征在于，所述基体材料为金属时，基体材料选
自金属铜、铝、铜基合金、铝基合金中的一种；所述铜基合金或铝基
\t合金中...
【专利技术属性】
技术研发人员：马莉，魏秋平，周科朝，余志明，李志友，张龙，叶文涛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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