一种导热相呈分形结构的高导热体系设计与制备方法与流程

文档序号:20876473发布日期:2020-05-26 16:36阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种导热相呈分形结构的高导热体系,其特征在于:该高导热体系由高导热导热相和高导热基体构成,高导热导热相由具有分形结构的导热相单元组成。

2.根据权利要求1所述的导热相呈分形结构的高导热体系,其特征在于:所述的导热相单元具有2~4级分形结构,分形结构之间的尺寸比为2~20。

3.根据权利要求2所述的导热相呈分形结构的高导热体系,其特征在于:所述的分形结构的形状为树枝状结构或雪花状结构,导热相的结构具有整体或局部的自相似性。

4.根据权利要求3所述的导热相呈分形结构的高导热体系,其特征在于:所述的分形结构的分形维数为2~100。

5.根据权利要求2所述的导热相呈分形结构的高导热体系,其特征在于:所述的相邻两级分形结构之间通过低热阻界面冶金结合,或同质材料的原位生长结合。

6.根据权利要求5所述的导热相呈分形结构的高导热体系,其特征在于:所述的导热相材料选自:金刚石颗粒、碳化硅颗粒、氮化硼、氮化铝、石墨烯、碳纳米管、纳米金刚石,及表面金属化的金刚石颗粒、表面金属化的碳化硅颗粒、表面金属化的氮化硼、表面金属化的氮化铝和表面金属化的纳米金刚石;所述的高导热基体为铜或铝。

7.一种导热相呈分形结构的高导热体系的制备方法,包括以下步骤:

(1)首先将一级导热相材料、二级导热相材料和高温粘结剂混合均匀,得到具有第一层分形结构的导热相;

(2)再将步骤(1)得到的分形结构物理气相沉积、化学气相沉积或原位生长三级导热相材料,得到具有第二层分形结构的导热相;

(3)将具有分形结构的导热相与高导热基体,加压致密化。

8.根据权利要求7所述的导热相呈分形结构的高导热体系的制备方法,其特征在于:在步骤(2)之后,增加如下步骤:将步骤(2)得到的分形结构物理沉积或原位生长四级导热相材料,得到具有第三层分形结构的导热相。

9.根据权利要求7或8所述的导热相呈分形结构的高导热体系的制备方法,其特征在于:一、二级导热相材料为金刚石颗粒、碳化硅颗粒、氮化硼、氮化铝、纳米金刚石、表面金属化的金刚石颗粒、表面金属化的碳化硅颗粒、表面金属化的氮化硼、表面金属化的氮化铝或表面金属化的纳米金刚石;三、四级导热相材料为石墨烯或碳纳米管;相邻两级分形结构的导热相材料的质量比为1:1~9:1;所述的粘结剂为磷酸盐,加入量为0.5~2wt%。

10.根据权利要求7所述的导热相呈分形结构的高导热体系的制备方法,其特征在于:采用真空热压法或真空压力熔渗法制备高导热体系。


技术总结
本发明涉及一种导热相呈分形结构的高导热体系设计与制备方法,属于高性能电子封装材料领域。该体系由高导热导热相和高导热基体构成,高导热导热相由具有分形结构的导热相单元组成。首先将一级导热相材料、二级导热相材料和高温粘结剂混合均匀,得到具有第一层分形结构的导热相;再将得到的分形结构物理气相沉积、化学气相沉积或原位生长三级导热相材料,得到具有第二层分形结构的导热相;加压致密化。该体系具有高导热、低膨胀的特点;多组具有分形结构的导热相在三维空间延伸,形成具有高通量、多维度的导热通道,实现高导热体系超高导热的特性。

技术研发人员:郭宏;谢忠南;张习敏
受保护的技术使用者:有研工程技术研究院有限公司
技术研发日:2018.11.20
技术公布日:2020.05.26
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