CN101984112A - 一种高热导率铜增强铝复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高热导率铜增强铝复合材料，该复合材料包含铝基体和分布在铝基体中的导热增强体铜，本发明还公开了该高热导率铜增强铝复合材料的制备方法，该方法以铜颗粒、铜晶须或铜纤维为原料，采用热压烧结或熔渗复合制备高热导率铜增强铝复合材料。本发明的制备工艺简单可靠，制备的铜增强铝复合材料具有高热导率、高界面结合强度、低成本和低界面热应力的优点。

Description

一种高热导率铜增强铝复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于金属基复合材料技术领域，具体涉及一种高热导率铜增强铝复合材料及其制备方法。

背景技术

电脑CPU、VGA、通信交换机、LED等散热器以及电子封装多采用铝合金材料，其导热系数在120W/m·K～237W/m·K之间。随着电子元器件集成化程度越来越高，散热问题已成为电子信息产业发展面临的主要技术瓶颈之一，迫切需要更高导热系数材料来代替传统铝合金。

2009年4月1日公告的发明专利CN100473735C中公开了一种高导电导热、高强度铝合金材料、其制备方法及其应用，通过改进了6063铝合金使其热导率达到220W/m·K，但还是低于纯铝的导热系数。

George等人(R.George，K.T.Kashyap，R.Rahul，S.Yamdagni，Strengthening in carbon nanotube/aluminium(CNT/Al)composites，ScriptaMaterialia，2005，53(10)：1159-1163)、赵素等人(赵素，刘政，张新兵，纳米碳管增强铝基复合材料的工艺及性能研究，铸造技术，2006，27(2)：135-138)采用碳纳米管增强铝，钟涛生等人(钟涛生，邹伟，付求涯，用粉末冶金法制备C_f-Al复合材料研究，热处理，2009，24(6)：53-55)、Hajjari等人(E.Hajjari，M.Divandari，A.R.Mirhabibi，The effect of appliedpressure on fracture surface and tensile properties of nickel coated continuouscarbon fiber reinforced aluminium composites fabricated by squeeze casting，Materials & Design，2010，31(5)：2381-2386)采用碳纤维增强铝。碳纳米管和碳纤维轴向导热系数最高可分别达2000W/m·K和640W/m·K，然而，这二者都是各向异性材料，碳纳米管是空心结构，其径向导热系数比轴向导热系数低2～3个数量级，碳纤维径向导热系数比轴向导热系数低1～2个数量级。此外，碳纳米管或碳纤维的价格高达6000元/千克以上。因此，铝中加入碳纳米管或碳纤维不但不会提高其导热系数还增加了成本。

2009年9月23日公开的发明专利CN101538661A中公开了一种制备高导热金刚石/Al复合材料方法。Ruch等人(P.W.Ruch，O.Beffort，S.Kleiner，L.Weber，P.J.Uggowitzer，Selective interfacial bonding inAl(Si)-diamond composites and its effect on thermal conductivity，CompositesScience and Technology，2006，66(15)：2677-2685)采用金刚石增强铝来提高铝的导热系数。由于金刚石的导热系数高达2000W/m·K，能够获得导热系数为670W/m·K的铝-金刚石复合材料。但只有当金刚石体积分数大于50％且金刚石颗粒粒径至少大于60μm时，才能获得高于纯铝导热系数的铝-金刚石复合材料，由于金刚石粉的价格高达2000元/千克以上，这就显著增加了材料成本；铝-金刚石复合材料的导热系数与金刚石晶面方向、添加元素特别是制备工艺有显著关系，如果工艺控制不当，铝-金刚石复合材料的导热系数仅为130W/m·K；铝与金刚石的热膨胀系数相差非常大，铝-金刚石复合材料在由制备态700℃冷却至室温时，其理论界面热应力高达1400MPa，应用过程中多次热疲劳将导致界面脱粘，致使金刚石失效，从而导致铝-金刚石复合材料的导热系数低于纯铝的。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有高热导率、低成本、界面热应力低的铜增强铝复合材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高热导率铜增强铝复合材料，其特征在于，该复合材料包含铝基体和分布在铝基体中的导热增强体铜；所述高热导率铜增强铝复合材料中铜的质量百分数为35％～90％，铝的质量百分数为10％～65％；所述导热增强体铜为铜颗粒、铜晶须或铜纤维；所述高热导率铜增强铝复合材料的热导率为252W/m·K～355W/m·K。

所述铜纤维在铝基体中的分布为1维、2维或3维。

本发明还提供一种工艺简单可行的高热导率铜增强铝复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)铜颗粒或铜晶须的还原处理：将粒径为20μm～3000μm的铜颗粒或长径比为1～500的铜晶须置于真空炉中，在温度为650℃～750℃的条件下用氢气还原2h～4h；

(2)混料：将步骤(1)中经还原后的铜颗粒或铜晶须与粒径为5μm～350μm的铝粉装入球磨罐中，在球磨机上混合5h～24h，得到混合料；

(3)压制成型：将步骤(2)中所述混合料装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为100MPa～300MPa的条件下压制成坯体；

(4)热压烧结：将步骤(3)中所述坯体装入涂有氮化硼的石墨模具中，再一同放入真空热压烧结炉中，在温度为650℃～700℃，压力为30MPa～40MPa的条件下热压烧结5min～15min，随炉冷却得到高热导率铜增强铝复合材料。

所述球磨罐为聚氨酯球磨罐。

一种高热导率铜增强铝复合材料的另一制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)铜颗粒或铜晶须的还原处理：将粒径为20μm～3000μm的铜颗粒或长径比为1～500的铜晶须置于真空炉中，在温度为650℃～750℃的条件下用氢气还原2h～4h；

(2)压制成型：将步骤(1)中经还原后的铜颗粒或铜晶须装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为100MPa～300MPa的条件下压制成坯体；

(3)熔渗复合：将铝块与步骤(2)中所述坯体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中熔渗，随炉冷却得到高热导率铜增强铝复合材料。

所述熔渗的制度为：以25℃/min～35℃/min的升温速率升温至710℃～750℃，然后施加2.5MPa～5MPa压力，保温保压5min～10min。

一种高热导率铜增强铝复合材料的另一制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)铜纤维还原处理：将直径为50μm～5000μm的单丝铜纤维置于真空炉中，在温度为650℃～750℃的条件下用氢气还原2h～4h；

(2)铜纤维预制体的成型：将步骤(1)中经还原后的单丝铜纤维单向堆积排列形成铜纤维呈1维分布的预制体；或将步骤(1)中经还原处理后的单丝铜纤维编织成铜纤维布，然后将铜纤维布逐层堆积形成铜纤维呈2维分布的预制体；或将步骤(1)中经还原后的单丝铜纤维单向堆积排列成一层，然后在该层上将单丝铜纤维与该层单丝铜纤维成1°～90°再堆积排列成一层，以此类推，反复堆积形成2维预制体；将步骤(1)中经还原后的单丝铜纤维编织成铜纤维呈3维分布的预制体；

(3)熔渗复合：将铝块与步骤(2)中所述预制体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中熔渗，随炉冷却得到高热导率铜增强铝复合材料。

所述熔渗的制度为：以25℃/min～35℃/min的升温速率升温至710℃～750℃，然后施加2.5MPa～5MPa压力，保温保压5min～10min。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的高热导率铜增强铝复合材料的热导率为252W/m·K～355W/m·K，与金刚石-铝复合材料的热导率相当，但成本仅相当于金刚石-铝复合材料的1/25～1/100。

2、本发明制备工艺简单可靠，采用本发明制备的高热导率铜增强铝复合材料的界面结合强度高，界面热应力低，应用过程中不会发生界面脱粘现象，热疲劳性能好。

下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明。

具体实施方式

实施例1

(1)铜颗粒的还原处理：将粒径为20μm的铜颗粒置于真空炉中，在温度为650℃的条件下用氢气还原3h；

(2)混料：将还原后的铜颗粒与粒径为5μm的铝粉装入聚氨酯球磨罐中，在球磨机上混合5h，得到混合料；所述混合料中铝粉的质量百分数为10％，铜颗粒的质量分数为90％；

(3)压制成型：将混合料装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为100MPa的条件下压制成坯体；

(4)热压烧结：将坯体装入涂有氮化硼的石墨模具中，再一同放入真空热压烧结炉中，在温度为675℃，压力为40MPa的条件下热压烧结10min，随炉冷却得到热导率为328W/m·K，致密度为99.82％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为10％，铜的质量百分数为90％。

实施例2

(1)铜颗粒的还原处理：将粒径为1500μm的铜颗粒置于真空炉中，在温度为750℃的条件下用氢气还原2h；

(2)混料：将还原后的铜颗粒与粒径为170μm的铝粉装入聚氨酯球磨罐中，在球磨机上混合15h，得到混合料；所述混合料中铝粉的质量百分数为37％，铜颗粒的质量分数为63％；

(3)压制成型：将混合料装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为300MPa的条件下压制成坯体；

(4)热压烧结：将坯体装入涂有氮化硼的石墨模具中，再一同放入真空热压烧结炉中，在温度为650℃，压力为30MPa的条件下热压烧结5min，随炉冷却得到热导率为252W/m·K，致密度为99.80％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为37％，铜的质量百分数为63％。

实施例3

(1)铜颗粒的还原处理：将粒径为3000μm的铜颗粒置于真空炉中，在温度为700℃的条件下用氢气还原4h；

(2)混料：将还原后的铜颗粒与粒径为350μm的铝粉装入聚氨酯球磨罐中，在球磨机上混合24h，得到混合料；所述混合料中铝粉的质量百分数为65％，铜颗粒的质量分数为35％；

(3)压制成型：将混合料装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为200MPa的条件下压制成坯体；

(4)热压烧结：将坯体装入涂有氮化硼的石墨模具中，再一同放入真空热压烧结炉中，在温度为700℃，压力为35MPa的条件下热压烧结15min，随炉冷却得到热导率为300W/m·K，致密度为99.84％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为65％，铜的质量百分数为35％。

实施例4

(1)铜晶须的还原处理：将长径比为1的铜晶须置于真空炉中，在温度为700℃的条件下用氢气还原4h；

(2)混料：将还原后的铜晶须与粒径为350μm的铝粉装入聚氨酯球磨罐中，在球磨机上混合24h，得到混合料；所述混合料中铝粉的质量百分数为65％，铜晶须的质量分数为35％；

(3)压制成型：将混合料装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为200MPa的条件下压制成坯体；

(4)热压烧结：将坯体装入涂有氮化硼的石墨模具中，再一同放入真空热压烧结炉中，在温度为700℃，压力为35MPa的条件下热压烧结10min，随炉冷却得到热导率为261W/m·K，致密度为99.85％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为65％，铜的质量百分数为35％。

实施例5

(1)铜晶须的还原处理：将长径比为500的铜晶须置于真空炉中，在温度为750℃的条件下用氢气还原2h；

(2)混料：将还原后的铜晶须与粒径为5μm的铝粉装入聚氨酯球磨罐中，在球磨机上混合5h，得到混合料；所述混合料中铝粉的质量百分数为10％，铜晶须的质量分数为90％；

(3)压制成型：将混合料装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为300MPa的条件下压制成坯体；

(4)热压烧结：将坯体装入涂有氮化硼的石墨模具中，再一同放入真空热压烧结炉中，在温度为650℃，压力为30MPa的条件下热压烧结15min，随炉冷却得到热导率为355W/m·K，致密度为99.91％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为10％，铜的质量百分数为90％。

实施例6

(1)铜晶须的还原处理：将长径比为250的铜晶须置于真空炉中，在温度为650℃的条件下用氢气还原3h；

(2)混料：将还原后的铜晶须与粒径为170μm的铝粉装入聚氨酯球磨罐中，在球磨机上混合15h，得到混合料；所述混合料中铝粉的质量百分数为38％，铜晶须的质量分数为62％；

(3)压制成型：将混合料装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为100MPa的条件下压制成坯体；

(4)热压烧结：将坯体装入涂有氮化硼的石墨模具中，再一同放入真空热压烧结炉中，在温度为675℃，压力为40MPa的条件下热压烧结5min，随炉冷却得到热导率为289W/m·K，致密度为99.81％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为38％，铜的质量百分数为62％。

实施例7

(1)铜颗粒的还原处理：将粒径为1500μm的铜颗粒置于真空炉中，在温度为700℃的条件下用氢气还原3h；

(2)压制成型：将还原后的铜颗粒装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为100MPa的条件下压制成坯体；

(3)熔渗复合：将铝块与坯体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以25℃/min的升温速率升温至730℃，然后施加4MPa压力，保温保压8min，随炉冷却得到热导率为343W/m·K，致密度为99.94％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为10％，铜的质量百分数为90％。

实施例8

(1)铜颗粒的还原处理：将粒径为3000μm的铜颗粒置于真空炉中，在温度为650℃的条件下用氢气还原4h；

(2)压制成型：将还原后的铜颗粒装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为300MPa的条件下压制成坯体；

(3)熔渗复合：将铝块与坯体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以35℃/min的升温速率升温至750℃，然后施加2.5MPa压力，保温保压10min，随炉冷却得到热导率为304W/m·K，致密度为99.85％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为65％，铜的质量百分数为35％。

实施例9

(1)铜颗粒的还原处理：将粒径为20μm的铜颗粒置于真空炉中，在温度为750℃的条件下用氢气还原2h；

(2)压制成型：将还原后的铜颗粒装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为200MPa的条件下压制成坯体；

(3)熔渗复合：将铝块与坯体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以30℃/min的升温速率升温至710℃，然后施加5MPa压力，保温保压5min，随炉冷却得到热导率为332W/m·K，致密度为99.91％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为37％，铜的质量百分数为63％。

实施例10

(1)铜晶须的还原处理：将长径比为500的铜晶须置于真空炉中，在温度为700℃的条件下用氢气还原3h；

(2)压制成型：将还原后的铜颗粒装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为100MPa的条件下压制成坯体；

(3)熔渗复合：将铝块与坯体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以35℃/min的升温速率升温至750℃，然后施加5MPa压力，保温保压5min，随炉冷却得到热导率为338W/m·K，致密度为99.91％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为38％，铜的质量百分数为62％。

实施例11

(1)铜晶须的还原处理：将长径比为250的铜晶须置于真空炉中，在温度为750℃的条件下用氢气还原2h；

(2)压制成型：将还原后的铜颗粒装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为200MPa的条件下压制成坯体；

(3)熔渗复合：将铝块与坯体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以30℃/min的升温速率升温至730℃，然后施加4MPa压力，保温保压10min，随炉冷却得到热导率为322W/m·K，致密度为99.92％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为65％，铜的质量百分数为35％。

实施例12

(1)铜晶须的还原处理：将长径比为1的铜晶须置于真空炉中，在温度为650℃的条件下用氢气还原4h；

(2)压制成型：将还原后的铜颗粒装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为300MPa的条件下压制成坯体；

(3)熔渗复合：将铝块与坯体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以25℃/min的升温速率升温至710℃，然后施加2.5MPa压力，保温保压7min，随炉冷却得到热导率为314W/m·K，致密度为99.83％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为10％，铜的质量百分数为90％。

实施例13

(1)铜纤维的还原处理：将直径为50μm的单丝铜纤维置于真空炉中，在温度为700℃的条件下用氢气还原3h；

(2)铜纤维预制体的成型：将还原后的单丝铜纤维单向堆积排列形成铜纤维呈1维分布的预制体；

(3)熔渗复合：将铝块与预制体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以30℃/min的升温速率升温至750℃，然后施加5MPa压力，保温保压7min，随炉冷却得到热导率为335W/m·K，致密度为99.92％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为10％，铜的质量百分数为90％。

实施例14

(1)铜纤维的还原处理：将直径为5000μm的单丝铜纤维置于真空炉中，在温度为750℃的条件下用氢气还原2h；

(2)铜纤维预制体的成型：将还原处理后的单丝铜纤维编织成铜纤维布，然后将铜纤维布逐层堆积形成铜纤维呈2维分布的预制体；或将还原后的单丝铜纤维单向堆积排列成一层，然后在该层上将单丝铜纤维与该层单丝铜纤维成1°～90°再堆积排列成一层，以此类推，反复堆积形成2维预制体；

(3)熔渗复合：将铝块与预制体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以35℃/min的升温速率升温至730℃，然后施加4MPa压力，保温保压5min，随炉冷却得到热导率为327W/m·K，致密度为99.90％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为37％，铜的质量百分数为63％。

实施例15

(1)铜纤维的还原处理：将直径为2500μm的单丝铜纤维置于真空炉中，在温度为650℃的条件下用氢气还原4h；

(2)铜纤维预制体的成型：将还原后的单丝铜纤维编织成铜纤维呈3维分布的预制体；

(3)熔渗复合：将铝块与预制体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中，以25℃/min的升温速率升温至710℃，然后施加2.5MPa压力，保温保压10min，随炉冷却得到热导率为303W/m·K，致密度为99.93％的高热导率铜增强铝复合材料，高热导率铜增强铝复合材料中铝的质量百分数为65％，铜的质量百分数为35％。

Claims (7)

1.一种高热导率铜增强铝复合材料，其特征在于，该复合材料包含铝基体和分布在铝基体中的导热增强体铜；所述高热导率铜增强铝复合材料中铜的质量百分数为35％～90％，铝的质量百分数为10％～65％；所述导热增强体铜为铜颗粒、铜晶须或铜纤维；所述高热导率铜增强铝复合材料的热导率为252W/m·K～355W/m·K。

2.根据权利要求1所述的一种高热导率铜增强铝复合材料，其特征在于，所述铜纤维在铝基体中的分布为1维、2维或3维。

3.一种制备如权利要求1所述的高热导率铜增强铝复合材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)铜颗粒或铜晶须的还原处理：将粒径为20μm～3000μm的铜颗粒或长径比为1～500的铜晶须置于真空炉中，在温度为650℃～750℃的条件下用氢气还原2h～4h；

(2)混料：将步骤(1)中经还原后的铜颗粒或铜晶须与粒径为5μm～350μm的铝粉装入球磨罐中，在球磨机上混合5h～24h，得到混合料；

(3)压制成型：将步骤(2)中所述混合料装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为100MPa～300MPa的条件下压制成坯体；

(4)热压烧结：将步骤(3)中所述坯体装入涂有氮化硼的石墨模具中，再一同放入真空热压烧结炉中，在温度为650℃～700℃，压力为30MPa～40MPa的条件下热压烧结5min～15min，随炉冷却得到高热导率铜增强铝复合材料。

4.一种制备如权利要求1所述的高热导率铜增强铝复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)铜颗粒或铜晶须的还原处理：将粒径为20μm～3000μm的铜颗粒或长径比为1～500的铜晶须置于真空炉中，在温度为650℃～750℃的条件下用氢气还原2h～4h；

(2)压制成型：将步骤(1)中经还原后的铜颗粒或铜晶须装入橡胶模具中，然后置于震动台上在震动频率不小于2Hz的条件下震动使混合料密实填充，再放入冷等静压机中在压力为100MPa～300MPa的条件下压制成坯体；

(3)熔渗复合：将铝块与步骤(2)中所述坯体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中熔渗，随炉冷却得到高热导率铜增强铝复合材料。

5.一种制备如权利要求1所述的高热导率铜增强铝复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)铜纤维还原处理：将直径为50μm～5000μm的单丝铜纤维置于真空炉中，在温度为650℃～750℃的条件下用氢气还原2h～4h；

(2)铜纤维预制体的成型：将步骤(1)中经还原后的单丝铜纤维单向堆积排列形成铜纤维呈1维分布的预制体；或将步骤(1)中经还原处理后的单丝铜纤维编织成铜纤维布，然后将铜纤维布逐层堆积形成铜纤维呈2维分布的预制体；或将步骤(1)中经还原后的单丝铜纤维单向堆积排列成一层，然后在该层上将单丝铜纤维与该层单丝铜纤维成1°～90°再堆积排列成一层，以此类推，反复堆积形成2维预制体；将步骤(1)中经还原后的单丝铜纤维编织成铜纤维呈3维分布的预制体；

(3)熔渗复合：将铝块与步骤(2)中所述预制体一同置于涂有氮化硼的石墨模具中，然后放入熔渗炉中熔渗，随炉冷却得到高热导率铜增强铝复合材料。

6.根据权利要求3所述的一种高热导率铜增强铝复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述球磨罐为聚氨酯球磨罐。

7.根据权利要求4或5所述的一种高热导率铜增强铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述熔渗的制度为：以25℃/min～35℃/min的升温速率升温至710℃～750℃，然后施加2.5MPa～5MPa压力，保温保压5min～10min。