申請?zhí)? 201310041982.4

　　申請人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所

　　摘要：本發(fā)明涉及一種金剛石導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法。具體地，本發(fā)明公開了一種金剛石-金屬復(fù)合材料及其制備方法，所述的復(fù)合材料包括金屬基體以及分布于所述基體內(nèi)部和/或表面的金剛石顆粒，其中至少部分或全部所述金剛石顆粒通過納米晶須結(jié)合于所述金屬基體。該復(fù)合材料具有高界面強(qiáng)度，高導(dǎo)熱率、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。

　　主權(quán)利要求：1.一種高熱導(dǎo)性能的金剛石-金屬復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合材料包括金屬基體以及分布于所述基體內(nèi)部和/或表面的金剛石顆粒，其中至少部分或全部所述金剛石顆粒通過納米晶須結(jié)合于所述金屬基體。

　　2.如權(quán)利要求1所述的金剛石-金屬復(fù)合材料，其特征在于，所述的納米 晶須為硼納米晶須或氮化硼納米晶須。

　　3.如權(quán)利要求1所述的金剛石-金屬復(fù)合材料，其特征在于，所述的高導(dǎo) 熱性能的金剛石-金屬復(fù)合材料具有如下一種或多種特征： (a)密度為6-8.5g/cm3；和/或 (b)導(dǎo)熱率≥400W/m·K；和/或 (c)熱膨脹系數(shù)≤15μm/m·K。

　　4.如權(quán)利要求1所述的金剛石-金屬復(fù)合材料，其特征在于， 所述的納米晶須具有如下特征：(i)直徑為1-5000nm；和/或(ii)長度 為0.1–300μm；和/或(iii)在金剛石顆粒表面的密度為1–10000個/μm2； 和/或 所述的金剛石顆粒的粒徑為0.1-1000μm。

　　5.如權(quán)利要求1所述的金剛石-金屬復(fù)合材料，其特征在于，所述的金屬 基體包括：銅、鋁、銀、或它們的合金。

　　6.一種金剛石-金屬復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括步驟： (1)在金剛石顆粒表面原位生長納米晶須，從而形成金剛石－納米晶須復(fù) 合體；以及 (2)將步驟(1)的金剛石－納米晶須復(fù)合體與金屬基體進(jìn)行燒結(jié)處理，從 而形成權(quán)利要求1所述的金剛石-金屬復(fù)合材料。

　　7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于， 所述的金屬基體包括：銅、鋁、銀、或它們的合金；和/或 所述的納米晶須為硼納米晶須或氮化硼納米晶須。

　　8.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，按金剛石 －納米晶須復(fù)合體與金屬基體的總重量計算，金屬基體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10–90%。

　　9.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于， 所述步驟(1)包括步驟： (1.1)提供包含金剛石顆粒、硼原料和金屬催化劑的混合物； (1.2)在真空中、或在氫氣、氬氣、或其組合氣體的還原性氣氛或惰性氣 氛中，將步驟(1.1)的混合物進(jìn)行加熱反應(yīng)，從而形成金剛石－硼納米晶須復(fù) 合體；以及 任選地(1.3)將步驟(1.2)獲得的金剛石－硼納米晶須復(fù)合體在氮?dú)饣虬?氣中進(jìn)行加熱反應(yīng)，從而形成金剛石－氮化硼納米晶須復(fù)合體； 或所述步驟(1)包括步驟： (1-1)提供包含金剛石顆粒、硼原料和金屬催化劑的混合物；和 (1-2)在氮?dú)饣虬睔庵?，將步驟(1-1)的混合物進(jìn)行加熱反應(yīng)，從而形成 金剛石－氮化硼納米晶須復(fù)合體。

　　10.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)為：在 800–1150℃下,在10–150MPa下，將步驟(1)的金剛石－納米晶須復(fù)合體與 金屬基體進(jìn)行燒結(jié)處理，從而形成金剛石-金屬復(fù)合材料。

　　11.一種制品，其特征在于，包含權(quán)利要求1所述的金剛石-金屬復(fù)合材 料。

　　12.如權(quán)利要求1所述的金剛石-金屬復(fù)合材料的用途，其特征在于，用 于機(jī)械制品、復(fù)合材料或電子元器件。