(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210736446.5 (22)申请日 2022.06.27 (71)申请人 中国科学院宁波材 料技术与工程研 究所 地址 315201 浙江省宁波市镇海区庄市大 道519号 (72)发明人 马洪兵　薛晨　赵忱　彭永忠　 杨国永　江南　 (74)专利代理 机构 杭州华进联浙知识产权代理 有限公司 3 3250 专利代理师 安威威 (51)Int.Cl. B32B 9/00(2006.01) B32B 9/04(2006.01) B32B 15/20(2006.01)B32B 15/00(2006.01) B32B 7/12(2006.01) B32B 37/10(2006.01) B32B 37/06(2006.01) B32B 37/12(2006.01) B32B 37/24(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 导热复合材 料及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明涉及一种导热复合材料及其制备方 法和应用， 所述导热复合材料包括以下制备步 骤： 提供金属片材， 于所述金属片材的两个相对 表面分别形成石墨层和硬质导热颗粒层， 得到复 合单元， 其中， 所述石墨层中的石墨与所述硬质 导热颗粒层中的硬质导热颗粒的粒径比为10:1 ‑ 1000:1； 将至少两个所述复合单元进行层叠设 置， 得到复合体； 将所述复合体进行冷压、 热压成 型后， 得到 所述导热复合材料， 其中， 所述预制体 进行热压成型的温度大于所述金属片材的熔融 温度。 本发 明通过形成于金属片材相对表面的石 墨层和硬质导热颗粒层， 并和金属片材在真空热 压条件下相互配合， 赋予制得的导热复合材料优 异的力学性能和导热性能。 权利要求书1页 说明书10页 附图2页 CN 115195218 A 2022.10.18 CN 115195218 A 1.一种导热复合材 料的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下制备步骤： 提供金属片材， 于所述金属片材的两个相对表面分别形成石墨层和硬质导热颗粒层， 得到复合单元， 其中， 所述石墨层中的石墨与所述硬质导热颗粒层中的硬质导热颗粒 的粒 径比为10:1 ‑1000:1； 将至少两个所述复合单元进行堆叠设置， 得到复合体， 其中， 相邻的两个所述复合单元 中， 所述石墨层与所述硬质导热颗粒层 层叠设置； 将所述复合体进行冷压， 得到预制体； 以及 将所述预制体进行热压成型， 得到所述导热复合材料， 其中， 所述预制体进行热压成型 的温度大于所述金属片材的熔融温度。 2.根据权利要求1所述的导热复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述石墨 的粒径为10 μm‑500 μm。 3.根据权利要求1所述的导热复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述硬质导热颗粒的 粒径为0.1 μm ‑30 μm。 4.根据权利要求1所述的导热复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述石墨选自鳞片石 墨粉、 球状石墨粉或者石墨纤维粉中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的导热复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述硬质导热颗粒选 自碳化硅颗粒、 氮化铝颗粒或者金刚石颗粒中的至少一种。 6.根据权利要求1所述的导热复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述石墨层的厚度为 10 μm‑100 μm； 及/或， 所述硬质导热颗粒层的厚度为0.5 μm ‑30 μm； 及/或， 所述金属片材的厚度为10 μm ‑100 μm。 7.根据权利要求1所述的导热复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述金属片材选自铝 箔、 铜箔或者银箔中的至少一种。 8.一种由权利要求1 ‑7任一项所述的制备方法得到的导热复合材料， 其特征在于， 所述 导热复合材料包括金属骨架和填充于所述金属骨架之 间的导热体， 所述导热体包括定向排 列的石墨， 所述石墨之间镶嵌有硬质导热颗粒。 9.根据权利要求8所述的导热复合材料， 其特征在于， 所述金属骨架在所述导热复合材 料中的质量分数为45％ ‑55％， 所述石墨在所述导热复合材料中的质量分数为37％ ‑52％， 所述硬质导热颗粒在所述 导热复合材 料中的质量分数为3％ ‑8％。 10.一种导热制品， 其特征在于， 所述导热制品包括权利要求8 ‑9任一项所述的导热复 合材料； 或者， 所述 导热制品由权利要求8 ‑9任一项所述的导热复合材 料制成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115195218 A 2导热复合材料及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明涉及金属导热复合材料技术领域， 特别是涉及导热复合材料及 其制备方法 和应用。 背景技术 [0002]传统的金属散热材料存在散热差 的问题， 已不能满足半导体、 新能源等技术的快 速发展。 于是， 传统技术通过在金属基体中加入石墨、 金刚石等高导热填料， 制备金刚石 ‑金 属、 石墨‑金属等高导热复合材 料， 具有较好的导热和散热性能。 [0003]其中， 石墨 ‑金属基导热 复合材料虽具有较好的导热率， 但石墨在金属基体中容易 出现团聚现象， 从而导致导热复合材料出现导热性能不均匀的问题； 同时， 在制备石墨 ‑金 属基导热复合材料时， 石墨的天然脆性和团聚现象容易导致导热复合材料的力学性能变 差。 发明内容 [0004]基于此， 有必要针对上述问题， 提供一种导热复合材料及其制备方法和应用， 由该 方法制备 得到的导热复合材 料具有优异的力学性能和导热性能。 [0005]一种导热复合材 料的制备 方法， 包括以下制备步骤： [0006]提供金属片材， 于所述金属片材的两个相对表面分别形成石墨层和硬质导热颗粒 层， 得到复合单元， 其中， 所述石墨层中的石墨与所述硬质导热颗粒层中的硬质导热颗粒的 粒径比为10:1 ‑1000:1； [0007]将至少两个所述复合单元进行堆叠设置， 得到复合体， 其中， 相邻的两个所述复合 单元中， 所述石墨层与所述硬质导热颗粒层 层叠设置； [0008]将所述复合体进行冷压， 得到预制体； 以及 [0009]将所述预制体进行热压成型， 得到所述导热 复合材料， 其中， 所述预制体进行热压 成型的温度大于所述金属片材的熔融温度。 [0010]在其中一个实施例中， 所述石墨的粒径为10 μm ‑500 μm。 [0011]在其中一个实施例中， 所述硬质导热颗粒的粒径为0.1 μm ‑30 μm。 [0012]在其中一个实施例中， 所述石墨选自鳞片石墨粉、 球状石墨粉或者石墨纤维粉中 的至少一种。 [0013]在其中一个实施例中， 所述硬质导热颗粒选自碳化硅颗粒、 氮化铝颗粒或者金刚 石颗粒中的至少一种。 [0014]在其中一个实施例中， 所述石墨层的厚度为10 μm ‑100 μm； [0015]及/或， 所述硬质导热颗粒层的厚度为0.5 μm ‑30 μm； [0016]及/或， 所述金属片材的厚度为10 μm ‑100 μm。 [0017]在其中一个实施例中， 所述金属片材选自铝箔、 铜箔或者银箔中的至少一种。 [0018]本发明的导热复合材料的制备方法中， 金属片材熔融后成为半熔融体或者可流动说　明　书 1/10 页 3 CN 115195218 A 3