1.一种粉末冶金复合材料,其特征在于,包括依次层叠复合的铝薄片和铜薄片,所述铜薄片表面附着单层石墨烯;
粉末冶金复合材料制备方法,其特征在于,包括:
将铜粉和铝粉分别进行进行低能量球磨,获得尺寸更小的粉末后,分别冷压为铜薄片坯料和铝薄片坯料;
在无氧箱内,将薄片坯料依次置于丙酮、乙醇、水、稀盐酸中超声去除表面氧化膜,然后依次经水、乙醇和丙酮清洗、晾干;
将铜薄片坯料转移至管式炉内,通甲烷、氢气和氩气进行石墨烯的原位气相沉积,将沉积后的石墨烯‑铜薄片坯料转移至无氧箱内与铝薄片坯料间隔堆叠,然后密封包覆出箱;
在烧结机内进行热压烧结后,投入真空炉内在氩气氛围下致密化烧结;
2
所述热压烧结的温度为700‑900 ℃,压力500 kgf/cm,热压烧结时间4 min;
随着烧结温度的升高,复合材料的致密度不断增加,有利于晶界之间的融合,从而减少缝隙数量,提高热导率,但温度到达一定程度后晶界不再融合,致密度不再增加,此时继续升温会导致烧结组织中出现热裂纹,从而导致热导率的下降。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金复合材料,其特征在于,所述复合材料的最外层为铜薄片。
3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金复合材料,其特征在于,所述低能量球磨的转速为100‑150 r/min,无水乙醇作为分散剂,球磨时间4 h。
4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金复合材料制备方法,其特征在于,冷压后的薄片坯料厚度为0.5‑1 mm。
5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金复合材料,其特征在于,超声去除表面氧化膜时,薄片坯料在丙酮、乙醇和水中分别超声5 min,在稀盐酸中超声10 min。
6.根据权利要求1所述的一种粉末冶金复合材料,其特征在于,甲烷、氢气和氩气的气流量比为1:30:30‑1:5:5,气相沉积温度1050 ℃。
7.根据权利要求6所述的一种粉末冶金复合材料,其特征在于,所述甲烷的气流量在气相沉积时先是5 sccm,10 min后增加为30 sccm。
8.根据权利要求1所述的一种粉末冶金复合材料,其特征在于,所述致密化烧结温度为
1100 ℃,致密化烧结时间30min。