高强度高导热镀层石墨铝复合材料的制备与性能研究

天然鳞片石墨不仅具有高导热、低热膨胀、低密度的性能,还具有低廉的成本和极高的储存量这些优点,是一种商业价值很高的电子封装复合材料的增强体。而目前电子封装复合材料中最受关注的就是铝基金属复合材料,石墨/铝复合材料是目前的研究热点,但是其低下的力学性能一直制约着它的应用范围和前景。本论文主要使用化学法镀Cu和盐浴法镀Ti的方法对天然鳞片石墨进行表面改性,增强石墨片自身强度的同时改善石墨/铝复合材料的界面结合,达到提高复合材料抗弯性能和热导率等综合性能的目的。成功制备出抗弯强度超过100 MPa且X-Y面热导率大于400 W/(m·K)的高导热高强度复合材料,使其能作为一种优异的新型电子封装材料,使用在热管理应用中。主要研究内容如下:(1)选取盐浴法镀Ti和化学镀法镀Cu的方法对石墨表面进行改性,研究镀层元素和镀层工艺对石墨/铝复合材料表面结合的影响。(2)采用粉末冶金中的真空热压成型方式制备石墨/铝复合材料,详细探究了材料制备工艺及增强体对复合材料性能的影响及其内在原因。(3)对所制得的石墨/铝复合材料进行热导率和抗弯性能测试,对石墨铝复合材料的物质组成、界面形貌、增强体排布、致密度进行了分析,详细探究了石墨表面镀层后对复合材料性能的影响及其原因。