CN112335344A - 复合材料 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及复合材料和用于制备其的方法，所述复合材料包含金属泡沫和存在于金属泡沫的表面上或金属泡沫内部的石墨烯组分，其中金属泡沫包括孔，并且所述孔的尺寸为20μm至380μm。提供了复合材料和用于制备所述复合材料的方法，所述复合材料具有优异的散热性能以及优异的抗冲击性或加工性和多孔特性。

Description

复合材料
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求基于在2018年9月28日提交的韩国专利申请第10-2018-0115967号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本申请涉及复合材料和用于生产其的方法。
背景技术
散热材料可以用于各种应用中。例如，由于电池和各种电子装置在运行期间产生热，因此需要能够有效控制这样的热的材料。
作为具有良好散热特性的材料，已知有具有良好热导率的陶瓷材料等，但是由于这样的材料的加工性差，因此可以使用通过将表现出高热导率的陶瓷填料等共混在聚合物基体中而生产的复合材料。
然而，由于通过以上方法必须应用大量填料组分以确保高的热导率，因此出现各种问题。例如，在包含大量填料组分的材料的情况下，材料本身趋于变硬，并且在这种情况下，抗冲击性等劣化。
因此，通过提供使用金属泡沫本身作为热通道的复合材料，与现有的散热材料相比，本申请旨在实现有效的散热特性。然而，仅通过金属泡沫而在无任何另外的导热填料的情况下可以获得的热导率存在限制，因此，为了应用于更多不同的领域，需要同时满足优异的热导率、抗冲击性和孔特性的研究。
发明内容
技术问题
本申请的一个目的是提供复合材料和用于生产复合材料的方法，所述复合材料在具有优异的散热性能的同时具有优异的抗冲击性或加工性以及孔特性。
技术方案
本申请涉及复合材料。在本申请中，术语复合材料可以意指包含金属泡沫和其他组分的材料。例如，复合材料可以意指包含金属泡沫和以下描述的石墨烯组分或聚合物组分的材料。
在本申请中，术语金属泡沫或金属骨架意指包含两种或更多种金属作为主要组分的多孔结构。在此，使用金属作为主要组分的事实意指其中基于金属泡沫或金属骨架的总重量，金属的比率为55重量％或更大、60重量％或更大、65重量％或更大、70重量％或更大、75重量％或更大、80重量％或更大、85重量％或更大、90重量％或更大、或者95重量％或更大的情况。所包含的作为主要组分的金属的比率的上限没有特别限制，其可以为例如100重量％。
术语多孔性可以意指其中孔隙率为至少30％或更大、40％或更大、50％或更大、60％或更大、70％或更大、75％或更大、或者80％或更大的情况。孔隙率的上限没有特别限制，其可以为例如小于约100％、约99％或更小、或者约98％或更小左右。在此，孔隙率可以通过计算金属泡沫的密度等以已知的方式来计算。
一种示例性复合材料包含金属泡沫和存在于金属泡沫的表面上或金属泡沫内部的石墨烯组分。金属泡沫包括孔，并且孔的尺寸可以为20μm至380μm、25μm至350μm、30μm至330μm、35μm至300μm、40μm至280μm、42μm至230μm或45μm至180μm。此外，在本申请的一个实施方案中，石墨烯组分可以以10-5重量％至10-1重量％的范围包含在复合材料中。石墨烯组分的重量比可以为例如在大于10-5重量％，小于10-1重量％、5×10-5重量％至5×10-2重量％、10-4重量％至10-2重量％、5×10-4重量％至5×10-3重量％、8×10-4重量％至3×10-3重量％的范围内。重量比是将金属泡沫和石墨烯组分的总重量计算为100时的比率。因此，当形成以下描述的另一组分例如聚合物层时，金属泡沫与石墨烯组分之间的重量比可以在以上范围内。在本申请中，石墨烯组分存在于金属泡沫内部的事实可以意指石墨烯组分在金属泡沫的内部孔中形成层并且存在于其中。本申请的复合材料提供了具有优异的抗冲击性和孔特性以及高的热导率特性的金属泡沫，因此其可以用作用于控制热的材料，例如散热材料。在本说明书中，孔的平均尺寸可以为例如根据D50颗粒尺寸分析(D50 particle sizeanalysis)的平均尺寸。
在本申请的一个实施方案中，石墨烯组分可以在金属泡沫的至少一个表面上形成石墨烯层，或者可以填充并存在于金属泡沫内部的空隙中，并且在一些情况下，其还可以在形成石墨烯层的同时任选地填充在金属泡沫内部。在形成石墨烯层的情况下，石墨烯组分可以在金属泡沫的至少一个表面上、部分表面上或所有表面上形成石墨烯层。在一个实例中，石墨烯组分可以在作为金属泡沫的主要表面的至少上表面和/或下表面上形成石墨烯层。石墨烯层也可以形成为覆盖金属泡沫的整个表面，或者也可以形成为仅覆盖表面的一部分。
在本申请的一个实施方案中，石墨烯层可以以单层结构或多层结构形成，并且石墨烯层的厚度范围可以在10nm或更小、8nm或更小、或者5nm或更小的范围内。下限没有特别限制，但可以为0.001nm或0.01nm。当以特定含量或特定厚度向具有上述特定孔尺寸的金属泡沫的表面和金属泡沫内部的孔的表面引入石墨烯组分时，与常规的经石墨烯沉积的金属泡沫相比，本申请可以更有效地实现经石墨烯沉积的结构，其中该结构可以通过孔尺寸、孔分布、石墨烯含量和/或石墨烯厚度来实现。因此，本申请的金属泡沫提供了具有优异的散热性能的同时具有抗氧化性、抗冲击性或加工性以及优异的孔隙率的复合材料。可以通过在金属泡沫的表面上化学气相沉积(CVD)来生长石墨烯组分，但不限于此。
在一个实例中，复合材料的热导率可以为1.65W/mK或更大、1.7W/mK或更大、或者2.0W/mK或更大。复合材料的热导率越高，复合材料可以具有更优异的热控制功能，这没有特别限制，并且在一个实例中，其可以为约100W/mK或更小、90W/mK或更小、80W/mK或更小、70W/mK或更小、60W/mK或更小、50W/mK或更小、40W/mK或更小、30W/mK或更小、20W/mK或更小、或者10W/mK或更小。
复合材料的热导率可以以本领域中已知的方式来测量。例如，通过获得复合材料的热扩散率(A)、比热(B)和密度(C)，可以通过方程式热导率＝ABC来获得热导率。热扩散率(A)可以使用激光闪光法(LFA设备，型号名称：LFA467)来测量，比热可以使用DSC(差示扫描量热仪)设备来测量，以及密度可以使用阿基米德法来测量。此外，热导率可以为用于复合材料的厚度方向(Z轴)的值。
在本说明书中提及的物理特性中，当测量温度影响相关的物理特性时，除非另有说明，否则物理特性在室温下测量。术语室温为没有加温或冷却的自然温度，其可以意指例如在约10℃至约30℃的范围内的温度，或者约23℃或约25℃左右的温度。
本申请的复合材料在具有如此优异的导热特性的同时还可以稳定地确保另一些物理特性，例如加工性或抗冲击性，并且这些效果可以通过本文所述的内容来实现。
复合材料中包含的金属泡沫的形式没有特别限定，但在一个实例中，其可以呈膜形状。本申请的复合材料还可以包含存在于呈膜形式的金属泡沫或石墨烯组分的表面上的聚合物组分。在一个实例中，石墨烯组分可以在金属泡沫的表面上形成石墨烯层，以及可以在石墨烯层上或在金属泡沫的表面中其上未形成有石墨烯组分的表面上形成聚合物组分。
这样的聚合物组分可以在金属泡沫的至少一个表面上形成表面层，或者可以填充并存在于金属泡沫内部的空隙中，并且在一些情况下，其还可以在形成表面层的同时任选地填充在金属泡沫内部。在形成表面层的情况下，聚合物组分可以在金属泡沫的至少一个表面上、部分表面上或所有表面上形成表面层。在一个实例中，聚合物组分可以在作为金属泡沫的主要表面的至少上表面和/或下表面上形成表面层。表面层也可以形成为覆盖金属泡沫的整个表面，或者也可以形成为仅覆盖表面的一部分。
复合材料中的金属泡沫的孔隙率可以在约10％至99％的范围内。具有这样的孔隙率的金属泡沫具有形成适当的传热网络的多孔金属骨架，从而即使施加少量相关金属泡沫也可以确保优异的热导率。在另一个实例中，孔隙率可以为15％或更大、20％或更大、25％或更大、30％或更大、35％或更大、40％或更大、45％或更大、或者50％或更大、或者可以为98％或更小、95％或更小、93％或更小、90％或更小、88％或更小、85％或更小、83％或更小、80％或更小、78％或更小、75％或更小、73％或更小、或者71％或更小。
如上所述，金属泡沫可以呈膜的形式。在这种情况下，在根据下述方法制造复合材料时，可以考虑期望的热导率或厚度比等来调节膜的厚度。为了确保目标热导率，膜的厚度可以为例如约10μm或更大、约20μm或更大、约30μm或更大、约40μm或更大、约45μm或更大、约50μm或更大、约55μm或更大、约60μm或更大、约65μm或更大、或者约70μm或更大。膜的厚度的上限根据目的来控制，其没有特别限制，但可以为例如约1,000μm或更小、约900μm或更小、约800μm或更小、约700μm或更小、约600μm或更小、约500μm或更小、约400μm或更小、约300μm或更小、约280μm或更小、或者约270μm或更小左右。
在本说明书中，当相关目标的厚度不恒定时，厚度可以为目标的最小厚度、最大厚度或平均厚度。
金属泡沫可以为具有高的热导率的材料。在一个实例中，金属泡沫可以包含热导率为以下的金属或金属合金或者由其组成：约8W/mK或更大、约10W/mK或更大、约15W/mK或更大、约20W/mK或更大、约25W/mK或更大、约30W/mK或更大、约35W/mK或更大、约40W/mK或更大、约45W/mK或更大、约50W/mK或更大、约55或更大、约60W/mK或更大、约65W/mK或更大、约70W/mK或更大、约75W/mK或更大、约80W/mK或更大、约85W/mK或更大、或者约90W/mK或更大。热导率没有特别限制，其可以为例如约1000W/mK或更小左右，因为数值越高，则在施加少量金属泡沫的同时可以确保期望的热控制特性。
金属泡沫的骨架可以由各种金属或金属合金构成，其中能够表现出上述范围内的热导率的材料可以选自这些金属或金属合金。这样的材料可以例示为选自铜、金、银、铝、镍、铁、钴、镁、钼、钨和锌中的任何金属，或者其两者或更多者的合金等，但不限于此。
这样的金属泡沫是广泛已知的，并且用于生产金属泡沫的方法也是广泛已知的。在本申请中，可以应用这样已知的金属泡沫或通过已知方法生产的金属泡沫。
作为用于生产金属泡沫的方法，已知有对成孔剂(例如盐)和金属的复合材料进行烧结的方法、将金属涂覆在支撑体(例如聚合物泡沫)上并在那种状态下进行烧结的方法、浆料法等。此外，金属泡沫也可以通过韩国专利申请第2017-0086014号、第2017-0040971号、第2017-0040972号、第2016-0162154号、第2016-0162153号或第2016-0162152号等中公开的方法来生产，所述韩国专利申请为本申请人的在先申请。
金属泡沫也可以通过在先申请中公开的方法中的感应加热法来生产，其中金属泡沫可以包含至少导电磁性金属。在这种情况下，基于重量，金属泡沫可以以30重量％或更多、35重量％或更多、40重量％或更多、45重量％或更多、或者50重量％或更多的量包含导电磁性金属。在另一个实例中，金属泡沫中的导电磁性金属的比率可以为约55重量％或更大、60重量％或更大、65重量％或更大、70重量％或更大、75重量％或更大、80重量％或更大、85重量％或更大、或者90重量％或更大。导电磁性金属的比率的上限没有特别限制，其可以为例如小于约100重量％或者95重量％或更小。
如果必要，金属组分可以包含与上述导电磁性金属不同的第二金属以及所述金属。在这种情况下，金属泡沫可以由金属合金形成。作为第二金属，也可以使用具有与上述导电磁性金属的相对磁导率和/或电导率相同范围内的相对磁导率和/或电导率的金属，以及可以使用具有在这样的范围之外的相对磁导率和/或电导率的金属。此外，作为第二金属，也可以包含一种金属，并且也可以包含两种或更多种金属。这样的第二金属的种类没有特别限制，只要其与待应用的导电磁性金属不同即可，例如，可以应用以下与导电磁性金属不同的一种或更多种金属：铜、磷、钼、锌、锰、铬、铟、锡、银、铂、金、铝或镁等，但不限于此。
在本申请的复合材料中包含的聚合物组分的种类没有特别限制，其可以考虑例如复合材料的加工性、抗冲击性、绝缘特性等来选择。本申请中可应用的聚合物组分的实例可以包括选自已知的丙烯酸类树脂、有机硅树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、氨基树脂和酚树脂中的一者或更多者，但不限于此。
在复合材料的情况下，可以通过应用上述金属泡沫来在使主要确保热导率的组分的比率最小化的同时确保优异的热导率，从而在不损害加工性或抗冲击性等的情况下确保期望的物理特性。
本申请还涉及用于生产呈以上类型的复合材料的方法。该生产方法可以包括例如在呈膜形式的金属泡沫的表面上或金属泡沫内部形成石墨烯组分。
通常，作为化学气相沉积法，可以通过向包含金属催化剂的支撑体施加碳源和热来生长石墨烯组分。在本申请中，可以使用金属泡沫作为支撑体。作为碳源，可以使用选自一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙醇、乙炔、丙烷、丁烷、丁二烯、戊烷、戊烯、环戊二烯、己烷、环己烷、苯、甲苯中的一者及其组合。例如，当在以气相供应的同时在300℃至2000℃的温度下对碳源进行热处理然后冷却时，碳源中存在的碳组分可以结合以在金属泡沫的表面上生长。
这样的化学气相沉积(CVD)法的种类包括高温化学气相沉积(RTCVD)、电感耦合等离子体化学气相沉积(ICP-CVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)、常压化学气相沉积(APCVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)或化学气相沉积(PECVD)等。
本申请的生产方法可以包括在形成石墨烯组分的步骤之前生产金属泡沫的步骤。
用于生产金属泡沫的方法可以包括烧结包含具有金属的金属组分的生坯结构的步骤。在本申请中，术语生坯结构意指在经历进行以形成金属泡沫的过程(例如烧结)之前的结构，即，在生产金属泡沫之前的结构。此外，即使将生坯结构称作多孔生坯结构，其本身也不一定是多孔的，并且出于方便可以将其称为多孔生坯结构，只要其最终可以形成多孔金属结构的金属泡沫即可。
在本申请中，生坯结构可以使用包含至少金属组分以及第一溶剂和第二溶剂的浆料来形成。
形成生坯结构的金属组分可以呈粉末形式。例如，金属组分中的金属的平均粒径可以在约0.1μm至约200μm的范围内。在另一个实例中，平均粒径可以为约0.5μm或更大、约1μm或更大、约2μm或更大、约3μm或更大、约4μm或更大、约5μm或更大、约6μm或更大、约7μm或更大、或者约8μm或更大。在另一个实例中，平均粒径可以为约150μm或更小、100μm或更小、90μm或更小、80μm或更小、70μm或更小、60μm或更小、50μm或更小、40μm或更小、30μm或更小、或者20μm或更小。作为金属组分中的金属，可以应用具有不同平均粒径的那些。平均粒径可以考虑期望的金属泡沫的形状(例如金属泡沫的厚度或孔隙率)来适当选择，其没有特别限制。
生坯结构可以使用包含第一溶剂和第二溶剂以及含有金属的金属组分的浆料来形成。
在此，作为第一溶剂和第二溶剂，可以应用具有不同介电常数的那些。在一个实例中，可以使用介电常数为20或更大的溶剂作为第一溶剂，以及可以使用介电常数为15或更小的溶剂作为第二溶剂。在本说明书中，介电常数可以为在约20℃至25℃的范围内的任何温度下测量的介电常数。当混合并使用具有不同介电常数的两种溶剂时，可以形成乳剂，并且可以通过这样的乳剂形成孔结构。
为了提高孔结构的形成效率，可以选择第一溶剂和第二溶剂使得第一溶剂的介电常数(D1)与第二溶剂的介电常数(D2)之比(D1/D2)在5至100的范围内。在另一个实例中，该比(D1/D2)可以为约90或更小、约80或更小、约70或更小、约60或更小、或者约50或更小。
第一溶剂与第二溶剂的特定介电常数的范围没有特别限制，只要其满足以上即可。
在一个实例中，第一溶剂的介电常数可以在20至100的范围内。在另一个实例中，第一溶剂的介电常数可以为约25或更大、或者约30或更大。此外，在另一个实例中，第一溶剂的介电常数可以为约95或更小、约90或更小、或者约85或更小。
这样的第一溶剂可以例示为例如水、醇(例如具有1至20个碳原子的一元醇)、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或碳酸亚丙酯等，但不限于此。
第二溶剂的介电常数可以为例如在1至15的范围内。在另一个实例中，第二溶剂的介电常数可以为约13或更小、约11或更小、约9或更小、约7或更小、或者约5或更小。
这样的第二溶剂可以例示为具有1至20个碳原子的烷烃、含有具有1至20个碳原子的烷基的烷基醚、吡啶、二氯化乙烯、二氯苯、三氟乙酸、四氢呋喃、氯苯、氯仿或甲苯等，但不限于此。
这样的浆料中的各组分的比率可以适当调节，其没有特别限定。
例如，相对于100重量份的第一溶剂和第二溶剂的总重量，浆料中的金属组分的比率可以在100重量份至300重量份的范围内。在另一个实例中，该比率可以为约290重量份或更小、约250重量份或更小、约200重量份或更小、约150重量份或更小、或者约120重量份或更小，以及在另一个实例中，其可以为约110重量份或更大、或者120重量份或更大。
此外，可以调节浆料中第一溶剂和第二溶剂的比率使得相对于100重量份的第一溶剂和第二溶剂中的任一者，另一种溶剂的重量份在约0.5重量份至10重量份的范围内。在另一个实例中，该比率可以为约9重量份或更小、约8重量份或更小、约7重量份或更小、约6重量份或更小、约5重量份或更小、约4重量份或更小、或者约3重量份，以及在一个实例中，其可以为约1重量份或更大、约1.5重量份或更大、或者约2重量份或更大。例如，相对于浆料中的100重量份的第一溶剂，第二溶剂的重量比可以在以上范围内，或者相对于100重量份的第二溶剂，第一溶剂的重量比可以在以上范围内。
如有必要，浆料还可以包含粘结剂。这样的粘结剂的种类没有特别限制，其可以根据在生产浆料时施加的金属组分或溶剂等的种类来适当选择。例如，粘结剂可以例示为：含有具有1至8个碳原子的烷基的烷基纤维素，例如甲基纤维素或乙基纤维素；含有具有1至8个碳原子的亚烷基单元的聚碳酸亚烃酯，例如聚碳酸亚丙酯或聚碳酸亚乙酯；或者基于聚乙烯醇的粘结剂，例如聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯；等等，但不限于此。
例如，相对于100重量份的前述金属组分，浆料中的粘结剂可以以约10重量份至500重量份的比率包含在内。在另一个实例中，该比率可以为约450重量份或更小、约400重量份或更小、约350重量份或更小、约300重量份或更小、约250重量份或更小、约200重量份或更小、约150重量份或更小、约100重量份或更小、或者约50重量份或更小。
除上述组分之外，浆料还可以包含另外需要的已知添加剂。
使用如上浆料形成生坯结构的方法没有特别限制。在制造金属泡沫的领域中，已知有多种用于形成生坯结构的方法，并且在本申请中，可以应用所有这些方法。例如，生坯结构可以通过将浆料保持在合适的模板中或者通过以适当的方式涂覆浆料来形成。
金属泡沫由于其多孔结构特征而通常具有脆性特性，从而难以以膜或片，特别是薄膜或薄片的形式制造，并且即使在制造它们时也具有容易破裂的问题。然而，根据本申请的方法，可以形成在具有薄的厚度并且具有优异的机械特性的同时在其中均匀地形成有孔的金属泡沫。
可以烧结通过这样的方法形成的生坯结构以生产金属泡沫。在这种情况下，进行用于生产金属泡沫的烧结的方法没有特别限制，并且可以应用已知的烧结方法。即，可以按照以适合的方式向生坯结构施加适当量的热的这样的方式来进行烧结。
本申请的生产方法还可以包括使呈其中可固化聚合物组合物存在于金属泡沫的表面上或金属泡沫内部的状态的可固化聚合物组合物固化的步骤。
以上方法中应用的金属泡沫的细节如上所述，并且待制造的复合材料的具体事项也可以遵循上述内容。
另一方面，以上应用的聚合物组合物没有特别限制，只要其可以通过固化等形成上述聚合物组分即可，并且这样的聚合物组分在本领域中是广泛已知的。
即，例如，复合材料可以通过使用已知组分中具有适合粘度的材料通过已知方法进行固化来制备。
有益效果
本申请可以提供复合材料和用于生产复合材料的方法，所述复合材料在具有优异的散热性能的同时具有优异的抗冲击性或加工性以及孔特性。
最佳实施方式
在下文中，将参照实施例和比较例详细描述本申请，但本申请的范围不限于以下实施例。
实施例1
将作为聚合物粘结剂的甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素分别以0.17g和0.30g的量混合并搅拌，以将它们溶解在3.54g作为第一溶剂的水(在20℃下的介电常数：约80)中。溶解完成之后，向其中依次引入4.0g铜粉、0.2g表面活性剂和0.15g乙二醇并搅拌。此后，引入0.0.4g用作发泡剂的戊烷(在约20℃下的介电常数：约1.84)并搅拌。
将通过以上过程制备的样品棒涂在氮化硅板上至200μm的厚度，在湿度为80％或更大的空间中加热至40℃并发泡1分钟。然后，将其在90℃下在60％或更低的湿度下加热30分钟，并将溶剂干燥以形成生坯结构(膜)。此后，将生坯结构(膜)在还原气氛中在1000℃下烘烤以生产金属泡沫。
在烘烤过程之后，将CH4气体注入至孔尺寸为约50μm至100μm、厚度为200μm并且孔隙率为80％的作为所生产的金属泡沫的发泡的铜泡沫中以在1000℃下沉积石墨烯。
实施例2
将实施例1中生产的经石墨烯沉积的铜泡沫浸入热固性树脂(Dow Corning，PDMS，Sylgard 527kit)溶液中，然后使用膜施加器挤出至250μm的厚度以除去过量的树脂。此后，使其在120℃的烘箱中固化10分钟以生产复合材料。
比较例1
以与实施例1中相同的方式生产金属泡沫，不同之处在于未沉积石墨烯。
比较例2
将在比较例1中生产的没有沉积石墨烯的金属泡沫浸入热固性树脂(DowCorning，PDMS，Sylgard 527kit)溶液中，然后使用膜施加器挤出至250μm的厚度以除去过量的树脂。此后，使其在120℃的烘箱中固化10分钟以生产复合材料。
比较例3
通过将CH4气体注入至来自Alantum的市售金属多孔体(孔隙率：90％，厚度：500μm，孔尺寸：400μm至500μm)中以在1000℃下沉积石墨烯来生产复合材料。
实验例1-热导率和热阻的测量
对于实施例和比较例中生产的复合材料，使用TIM Tester 1300设备测量热导率和热阻。在TIM Tester中，冷却板位于底部且热源位于顶部，其中将在实施例和比较例中生产的复合材料分别切成直径为3.3cm的圆以制备样品，将样品定位成使得测量部分的中心在冷却板与热源之间对齐。转动控制杆使得冷却板和热源与在它们之间的样品紧密接触。此时，用绝缘材料包裹样品外围使得热不会横向逸散并且热通过样品仅向z轴传递。热阻可以通过测量使两个表面之间的温度差在恒定压力下保持恒定所需的热通量来获得，并基于此计算热导率。
[表1]
热导率(W/mK) 热阻(10psi)(K/W) 热阻(60psi)(K/W)
实施例1 1.75 0.60 0.31
实施例2 2.03 0.42 0.19
比较例1 1.45 0.83 0.55
比较例2 1.62 0.65 0.40
比较例3 0.40 2.33 1.14

Claims (14)

1.一种复合材料，包含金属泡沫和存在于所述金属泡沫的表面上或所述金属泡沫内部的石墨烯组分，
其中所述金属泡沫包括孔，并且所述孔的尺寸为20μm至380μm。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述石墨烯组分以10-5重量％至10-1重量％的范围包含在所述复合材料中。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述金属泡沫的厚度范围为10μm至1000μm。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述金属泡沫包含热导率为8W/mK或更大的金属或金属合金。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述金属泡沫具有骨架，所述骨架包含选自以下中的一种或更多种金属或者金属合金：铁、钴、镍、铜、磷、钼、锌、锰、铬、铟、锡、银、铂、金、铝、不锈钢和镁。
6.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述金属泡沫的空隙率在30％至99％的范围内。
7.根据权利要求1所述的复合材料，还包含存在于所述金属泡沫或所述石墨烯的表面上的聚合物组分。
8.根据权利要求7所述的复合材料，其中所述聚合物组分在所述金属泡沫或所述石墨烯的表面上形成表面层。
9.根据权利要求7所述的复合材料，其中所述聚合物组分包括选自丙烯酸类树脂、有机硅树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、氨基树脂和酚树脂中的一者或更多者。
10.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述石墨烯组分在所述金属泡沫的表面上或所述金属泡沫内部形成石墨烯层。
11.根据权利要求10所述的复合材料，其中所述石墨烯层为单层结构或多层结构。
12.根据权利要求10所述的复合材料，其中所述石墨烯层的厚度范围为10nm或更小。
13.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料的热导率为0.4W/mK或更大。
14.一种用于生产根据权利要求1所述的复合材料的方法，包括在所述金属泡沫的表面上或所述金属泡沫内部形成所述石墨烯组分。
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