1.一種制備高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱石墨/銅復(fù)合材料的方法,其特征在于,包括步驟:
(i)使用天然鱗片石墨粉體作為增強(qiáng)粒子,先在石墨粉體表面鍍覆碳化硼層,提高單片石墨粉體的強(qiáng)度;
(ii)將鍍層石墨與合金銅粉、有機(jī)溶液高速混合,然后將這些混合后的粉體和金屬網(wǎng)層層疊加;
(iii)熱壓燒結(jié),制備出高性能的石墨-銅復(fù)合材料;
其中,所述石墨粉體表面鍍層厚度為0.1-3μm,復(fù)合材料中石墨粉體所占體積百分比為30%-70%。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(ii)包括步驟:
(ii-1)將適合熱壓模具尺寸的紫銅網(wǎng)放在模套底部,撒上一定的合金銅粉,在往復(fù)式振動(dòng)平臺(tái)上,輕微振動(dòng),使得合金粉體填入銅網(wǎng)間隙;
(ii-2)將混合好的石墨粉和合金銅粉的混合物放在上述銅網(wǎng)上,往復(fù)振動(dòng),振動(dòng)速度為50-300轉(zhuǎn)/分鐘,使得混合物中片層石墨排列取向較為一致;
(ii-3)重復(fù)步驟(ii-1)和(ii-2),根據(jù)高度需求控制重復(fù)次數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(iii)包括步驟:
將步驟(ii)中疊層處理后的復(fù)合體連同模具一起置于真空熱壓爐內(nèi),抽真空至10Pa以下;加熱至850-1050℃,保溫20-120min進(jìn)行熱壓燒結(jié),壓力大小為30-50MPa;燒結(jié)完成后,用壓頭保壓后隨爐冷卻。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟(i)中,所述鍍覆碳化硼層包括步驟:將天然鱗片石墨粉體與硼粉、氧化硼、氯化鈣粉末混合,置于鍍覆容器中,并一同轉(zhuǎn)入真空室中,其中,石墨:硼粉:氧化硼:氯化鈣的質(zhì)量比例為20:4:1:20;真空室抽至真空度10-1Pa以下,開(kāi)始加熱,至1200-1350℃,鍍覆1-3小時(shí),在石墨表面形成碳化硼-硼層,冷卻后取出,熱水清洗干燥過(guò)篩,獲得鍍層均勻的石墨片層。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述石墨粉體的平均直徑為400-1000μm。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述石墨粉體的厚度為10-50μm。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述石墨粉體的長(zhǎng)徑比為20-80。