CN115850972B - 一种高性能导热界面材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新材料及其应用技术领域，具体涉及一种高性能导热界面材料(TIM)的制备方法。利用模具将三维多孔金属沿着面内X、Y方向分别施加压力挤压，使多孔金属形成沿垂直于平面方向定向密排的骨架结构，以上述定向密排金属骨架为模板，利用化学气相沉积工艺，在适宜的温度和气氛条件下，在金属骨架表面催化生长石墨烯层。去除金属基底后，得到具有在垂直于平面方向定向密排的多孔石墨烯材料。利用真空浸渍工艺向所述多孔石墨烯导热网络骨架孔隙中填充聚合物基体，并完成固化。本发明所制备的高性能TIM，在垂直于平面方向上热导率可达200W/mK，同时具有较低的硬度和较高强度，工艺简单易量产，性价比远优于现有商用产品。
Description
技术领域
本发明涉及新材料及其应用技术领域，具体涉及一种高性能导热界面材料(TIM)的制备方法。
背景技术
随着电子设备的各种核心或关键电子器件的小型化、集成化和性能需求提升，更高的功率密度造成其工作温度的指数级上升。过热将严重影响电子设备的使用寿命和可靠性，甚至造成瘫痪失效。散热已经成为制约电子设备发展的关键问题。研究表明，若将热源和散热器直接接触，即使二者表面粗糙度优于Ra1.6(表面峰谷距离小于1.6μm)，在0.5MPa(对于CPU等电子元器件一般要求压紧力在0.2MPa以下)的压紧力下，其界面热阻仍高达4Kcm2/W。为有效降低热源与散热器间的界面热阻，人们开发了导热界面材料(TIM)。导热界面材料(TIM)因为可以显著提升系统散热效率而被广泛应用，是决定散热这个关键问题的关键因素。可以说，高性能导热界面材料已经成为制约电子设备发展的瓶颈之一。
一方面要充分填充界面微观孔隙、排除空气，另一方面又不能因添加TIM而额外引入过高热阻，因此TIM需要同时具有优异的变形填隙能力和良好的导热性能。一般TIM是一种由导热填料和聚合物基体构成的复合材料。由于传统导热填料(Al2O3、AlN、Ag、Cu等)自身导热性能偏低，目前此类TIM能够实现商用的导热率普遍在15W m-1K-1以下，远无法满足日益增长的导热性能需求。石墨烯具有远高于传统材料的导热性能(其热导率是铜、银的10倍以上，是氧化铝的100倍以上)，因此其在高性能TIM的应用存在巨大潜力。
然而，高性能石墨烯基TIM的开发也面临着诸多难题和挑战：石墨烯主要靠声子(晶格振动)导热，其结晶质量直接决定其导热性能。目前可宏量制备石墨烯的工艺，要么制备的石墨烯缺陷很多，结晶质量很差(氧化法制备的石墨烯)，要么层数形态不可控，表面惰性难以分散(插层法制备的石墨烯)，而对氧化石墨烯的还原重结晶则又需要经过长达十几个小时缓慢升温碳化工艺和随后的八小时以上的超高温石墨化过程(温度一般要到2800℃以上，非常耗能)；相比于球形结构的传统导热填料，将常规的片层状石墨烯粉体直接作为填料添加使用，其作为异形填料极难在基体材料中获得良好分散，添加量对复合材料的粘度、硬度等影响也更为显著；不同于各向同性的三维体相材料，片层状的石墨烯表现出明显的各向异性，不同方向上导热性能差异巨大。其面内导热率可达面外导热率的500倍以上。要想充分发挥石墨烯优异的导热性能，必须保证石墨烯在基体中形成沿热传导方向(垂直于平面方向)的定向密排结构；片层状的石墨烯对聚合物基体有明显的阻隔、分割作用，尤其是当石墨烯在基体中产生一定程度的密排定向排布后，对复合材料的强度等影响更为明显。综上，石墨烯填料的结晶质量、形态、分布、添加量以及其在基体中的取向程度极大的影响TIM的导热性能和硬度、强度等使用性能。
目前商用的高性能碳基TIM主要是一些日企、德企利用碳纤维填料定向制备的导热垫片，导热率一般在40W m-1K-1以下。一方面，包括高导热碳纤维填料在内的原料和产品被外企垄断，存在卡脖子风险；另一方面，现有产品的导热性能仍不够理想，且利用刚性的碳纤维作为填料所制备的TIM硬度偏大。利用模板预先构建石墨烯天然连通定向密排的高效导热网络，然后再将其与聚合物基体进一步复合，是降低石墨烯添加量，提升复合导热性能和使用性能的有效途径。然而，目前构建石墨烯定向导热网络的工艺主要是利用易于分散的氧化石墨烯组装构建。后续的还原重结晶过程需要经过长达十几个小时缓慢升温碳化工艺和随后的八小时以上的超高温石墨化过程(温度一般要到2800℃以上，非常耗能)。同时，此类利用片层状态石墨烯(除氧化石墨烯冰模板法还包括利用石墨烯膜形变制备褶皱石墨烯等工艺)构建的网络基本都为闭孔结构，高分子材料很难注入网络孔隙，后续复合材料制备工艺困难。因此开发性能更为优异的石墨烯基TIM，是解决电子设备散热，提升电子设备性能的关键，极具实用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能导热界面材料的制备方法，导热界面材料兼具优异的导热性能和硬度、强度等使用性能，解决了目前商用导热界面材料导热性能不够理想且导热性能与力学性能指标难以兼顾的难题，作为一种新型的高性能导热界面材料具有广阔的应用前景。
本发明的技术方案是：
一种高性能导热界面材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)利用模具将三维多孔金属沿着平面内(X、Y方向)分别施加压力挤压一定比例，使多孔金属形成沿垂直于平面(Z)方向定向密排的骨架结构；
(2)在载气保护气氛下将反应炉腔体加热到设定温度600～1200℃；
(3)向反应炉腔体恒温区内放入具有沿垂直于平面方向(Z)定向密排结构的多孔金属基体，通入还原气体，保温0min～60min；
(4)向反应炉腔体内通入碳源气体、还原气体及载气的混合气氛，在具有沿垂直于平面方向(Z)定向密排结构的多孔金属基体表面催化生长出石墨烯；所述混合气氛中碳源气体、还原气体和载气的流量比为1：(0～80)：(0～100)，反应时间1min～120min；
(5)在载气保护气氛下将所述多孔金属基体冷却后取出，即得到生长在所述多孔金属基体上的具有沿垂直于平面方向(Z)定向密排结构的石墨烯导热网络骨架结构；
(6)采用金属刻蚀液去除所述多孔金属基体，获得具有沿垂直于平面方向(Z)定向密排结构的多孔石墨烯；
(7)利用真空浸渍工艺向所述多孔石墨烯孔隙中填充聚合物基体，并完成固化。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，步骤(1)中，多孔金属基体为具有三维连通结构的的多孔镍、多孔铜、多孔铁、多孔钴、多孔银、多孔金、多孔铂、多孔钛之一种或者两种以上金属所形成的多孔合金，多孔金属基体的初始孔隙率为50～400PPI，初始厚度为0.5～15mm。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，步骤(1)中，将三维多孔金属沿着平面内(X、Y方向)分别施加压力的挤压比例分别为50％～95％。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，步骤(2)中，载气保护气氛为氩气、氮气和氦气中的一种或两种以上混合，所述设定温度为900～1100℃，步骤(4)中的反应生长出石墨烯即在该设定温度下进行。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，步骤(4)中，碳源气体为甲烷、乙烷、乙烯和乙炔中的一种或两种以上，还原气体为氢气和氨气中的一种或两种，载气为氩气、氮气和氦气中的一种或两种以上混合；优选的，混合气的流量为850～1550sccm，混合气氛中碳源气体、还原气体和载气的流量比为1：20～60：30～90，反应时间30min～90min。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，步骤(6)中，金属刻蚀液为盐酸、硫酸、硝酸、过硫酸铵和氯化铁的一种或两种以上混合的水溶液或水醇溶液。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，步骤(7)中，聚合物基体包括但不限于甲基乙烯基硅橡胶、乙烯基硅油、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上混合。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，导热界面材料中，石墨烯导热网络骨架所占质量分数为5％～40％，聚合物基体所占质量分数为60％～95％。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，该导热界面材料兼具优异的导热性能和力学性能，在垂直于平面方向导热率最高达到200W/mK，邵氏00硬度在90以下，拉伸强度在0.05MPa以上。
所述的高性能导热界面材料的制备方法，优选的，在垂直于平面方向导热率为60～200W/mK，邵氏00硬度为60～90，拉伸强度为0.08～0.15MPa，该材料应用于热界面和电磁屏蔽领域。
本发明设计机理如下：
本发明将三维多孔金属沿着面内X、Y方向分别施加压力挤压，使多孔金属形成沿垂直于平面方向定向密排的骨架结构，以上述定向密排金属骨架为模板，利用化学气相沉积工艺，在适宜的温度和气氛条件下，在金属骨架表面催化生长石墨烯层。去除金属基底后，得到具有在垂直于平面方向定向密排的多孔石墨烯材料。利用真空浸渍工艺向所述多孔石墨烯导热网络骨架孔隙中填充聚合物基体，并选择合适的工艺完成固化，即可得到高性能TIM。本发明所制备的高性能TIM，在垂直于平面方向上热导率可达200W/mK，同时具有较低的硬度和较高强度，工艺简单易量产，性价比远优于现有商用产品。其中，本发明沿着面内X、Y方向分别施加压力挤压的作用是：通过应力的诱导作用下，使多空金属骨架沿垂直于平面方向形成定向密排结构。
本发明具有如下优点及有益效果：
1、本发明以三维连通定向密排的多孔金属作为基底模板，催化生长石墨烯。通过调控多孔金属的种类、压缩量和生长参数，可对所制备的定向密排结构的多孔石墨烯导热网络骨架的形态和厚度进行调控，从而适应不同应用需求。
2、本发明所制备的石墨烯导热网络骨架，因其是在与聚合物基体复合之前预先形成的长程连通的定向密排结构，既无需像常规石墨烯粉体一样面对在聚合物基体中的添加、分散难题，又保证了石墨烯在基体中的有序排布和导热通路构建，从而在极低的石墨烯添加量下实现导热界面材料优异的导热性能。
3、本发明所制备的石墨烯导热网络骨架，因其为开孔的多孔网络结构，有效避免了常规片层状石墨烯对聚合物基体的阻隔、分割，保证了导热界面材料在具有优异导热性能的同时具有良好的强度等使用性能。
4、现有导热界面材料在垂直于平面方向上导热率较低，远低于100W m-1K-1，一般在40W m-1K-1以下，远无法满足电子设备日益增长的散热需求。本发明所制备的高性能导热界面材料在垂直于平面方向导热率可达200W/mK，导热性能远优于现有产品。
5、本发明由于金属基底的催化作用，无需经历耗时耗能的碳化、石墨化过程(碳化过程一般需要长达十几个小时缓慢升温，随后的石墨化过程温度更是要到2800℃以上，且耗时达八小时以上)即可保证所制备的石墨烯具有良好的结晶性，从而具备良好的导热性能。
6、本发明工艺简单，容易放大量产，生产成本低廉。
7、本发明所述高性能导热界面材料现有技术中并未出现，具有积极的技术效果和应用，作为一种新型的高性能导热界面材料导热性能和硬度、强度等使用性能指标均远优于现有国内外商业化竞品，具有巨大的应用潜力。
附图说明
图1为压缩过程示意图。
图2为密排定向多孔石墨烯导热网络骨架微观照片。
图3为石墨烯基高性能导热界面材料微观照片。
图4为石墨烯基高性能导热界面材料宏观照片。其中，(a)大块样品俯视图，(b)为薄片样品测试图。
具体实施方式
在具体实施过程中，本发明利用湘仪公司的DRL-V型材料热阻导热系数测试仪(此仪器目前在国内电子产品生产企业及科研单位被广泛使用，检测执行ASTMD5470标准)，测试了所制备的导热界面材料的导热性能。利用邵氏00硬度计测试了所制备的导热界面材料的硬度(检测执行ASTM D 2240标准)。利用英国Tinius Olsen公司的5ST电子万能试验机测试了所制备的导热界面材料的拉伸强度(检测执行GB/T1040.3标准)。
下面，结合附图及实施例详述本发明。
实施例1：
本实施例中，利用模具将初始孔隙率为120PPI，初始厚度为3mm的多孔镍沿面内X、Y方向分别施加压力挤压至原始长度的50％(面积挤压至原始面积的25％)。在氮气保护气氛下，将反应炉腔体加热到1050℃，向反应炉腔体恒温区内加入上述定向密排结构的多孔镍，通入氢气，保温10min，氢气的流量为600sccm，先通入氢气的作用是：去除基体表面氧化层；继续通入乙烯、氢气和氮气的混合气，混合气的流量为850sccm，混合气中乙烯、氢气和氮气的流量比1：30：60，反应时间30min，在上述定向密排多孔镍基体表面催化生长石墨烯。
在氮气保护气氛下将生长在多孔镍基体上的定向密排的石墨烯导热网络骨架取出，并放入3mol/L的盐酸水溶液(刻蚀液)中，在80℃条件下保温80min，完全去除掉石墨烯导热网络骨架中的镍，将所述石墨烯导热网络骨架取出、清洗、干燥后，得到密排多孔的中空的石墨烯导热网络骨架结构。将所述石墨烯导热网络骨架浸渍于装有聚二甲基硅氧烷的容器中并将容器放入真空装置抽真空30分钟。将灌注好聚二甲基硅氧烷的导热界面材料放入烘箱，在120℃下固化30分钟，取出即可得到所述的高性能导热界面材料。导热界面材料中，石墨烯导热网络骨架所占质量分数为6％，其余为聚合物基体。
如图1所示，为多孔镍骨架的压缩过程示意，如图2所示，为在基体上生长的定向密排结构的石墨烯导热网络骨架表面和侧面的微观形貌照片，从图中可以看出，所述石墨烯导热网络骨架具有三维连通的沿热传导方向定向密排的多孔网络结构。从图中可以看出石墨烯导热网络骨架在基体中长程连通、定向密排，保证了材料具有优异的导热性能。
如图3所示，为所制备的导热界面材料的微观形貌。从图中可以看出，由于石墨烯导热网络骨架为开孔、多孔的结构，聚合物基体也形成了三维连通的网络结构，避免了常规片层状石墨烯对聚合物基体的阻隔分割，保证了所制备的导热界面材料具有较低的硬度和较高的强度。
如图4所示，所述高性能导热界面材料制备工艺简单，可大面积制备，厚度可调，在导热性能优异的同时兼具良好的柔性。
经测试，所制备的导热界面材料垂直于平面方向导热率为60W/mK，邵氏00硬度为60，拉伸强度为0.12MPa。
由于后述实施例中导热界面材料的形貌与实施例基本一致，不再赘述。
实施例2：
利用模具将初始孔隙率为160PPI，初始厚度为4mm的多孔铜沿面内X、Y方向分别施加压力挤压至原始长度的40％(面积挤压至原始面积的16％)。在氮气保护气氛下，将反应炉腔体加热到1000℃，向反应炉腔体恒温区内加入上述定向密排结构的多孔铜，通入氢气，氢气的流量为700sccm，先通入氢气的作用是：去除基体表面氧化层；继续通入甲烷、氢气和氮气的混合气，混合气的流量为920sccm，混合气中甲烷、氢气和氮气的流量比1：50：80，反应时间50min，在上述定向密排多孔铜基体表面催化生长石墨烯。
在氮气保护气氛下将生长在多孔铜基体上的定向密排的石墨烯导热网络骨架取出，并放入2mol/L的硫酸水溶液(刻蚀液)中，在80℃条件下保温120min，完全去除掉石墨烯导热网络骨架中的铜，将所述石墨烯导热网络骨架取出、清洗、干燥后，得到密排多孔的中空的石墨烯导热网络骨架结构。将所述石墨烯导热网络骨架浸渍于装有聚二甲基硅氧烷的容器中，并将容器放入真空装置抽真空30分钟。将灌注好聚二甲基硅氧烷的导热界面材料放入烘箱，在120℃下固化30分钟，取出即可得到所述的高性能导热界面材料。导热界面材料中，石墨烯导热网络骨架所占质量分数为10％，其余为聚合物基体。
经测试，所制备的导热界面材料垂直于平面方向导热率为70W/mK，邵氏00硬度为65，拉伸强度为0.08MPa。
实施例3：
利用模具将初始孔隙率为220PPI，初始厚度为5mm的多孔镍沿面内X、Y方向分别施加压力挤压至原始长度的30％(面积挤压至原始面积的9％)。在氮气保护气氛下，将反应炉腔体加热到1150℃，向反应炉腔体恒温区内加入上述定向密排结构的多孔镍，通入氢气，保温20min，氢气的流量为600sccm，先通入氢气的作用是：去除基体表面氧化层；继续通入乙烯、氢气和氩气的混合气，混合气的流量为1010sccm，混合气中乙烯、氢气和氩气的流量比1：50：60，反应时间70min，在上述定向密排多孔镍基体表面催化生长石墨烯。
在氮气保护气氛下将生长在多孔镍基体上的定向密排的石墨烯导热网络骨架取出，并放入3mol/L的盐酸水溶液(刻蚀液)中，在80℃条件下保温60min，完全去除掉石墨烯导热网络骨架中的镍，将所述石墨烯导热网络骨架取出、清洗、干燥后，得到密排多孔的中空的石墨烯导热网络骨架结构。将所述石墨烯导热网络骨架浸渍于装有甲基乙烯基硅橡胶的容器中，并将容器放入真空装置抽真空40分钟。将灌注好甲基乙烯基硅橡胶的导热界面材料放入烘箱，在140℃下固化30分钟，取出即可得到所述的高性能导热界面材料。导热界面材料中，石墨烯导热网络骨架所占质量分数为25％，其余为聚合物基体。
经测试，所制备的导热界面材料垂直于平面方向导热率为160W/mK，邵氏00硬度为74，拉伸强度为0.09MPa。
实施例4：
利用模具将初始孔隙率为300PPI，初始厚度为8mm的多孔镍铜合金沿面内X、Y方向分别施加压力挤压至原始长度的25％(面积挤压至原始面积的6.25％)。在氩气保护气氛下，将反应炉腔体加热到1100℃，向反应炉腔体恒温区内加入上述定向密排结构的多孔镍铜合金，通入氢气，氢气的流量为500sccm，先通入氢气的作用是：去除基体表面氧化层；继续通入甲烷、氢气和氩气的混合气，混合气的流量为1320sccm，混合气中甲烷、氢气和氩气的流量比1：50：75，反应时间80min，在上述定向密排多孔镍基体表面催化生长石墨烯。
在氩气保护气氛下将生长在多孔镍铜合金基体上的定向密排的石墨烯导热网络骨架取出，并放入3mol/L的盐酸水溶液(刻蚀液)中，在80℃条件下保温120min，完全去除掉石墨烯导热网络骨架中的镍铜合金，将所述石墨烯导热网络骨架取出、清洗、干燥后，得到密排多孔的中空的石墨烯导热网络骨架结构。将所述石墨烯导热网络骨架浸渍于装有甲基乙烯基硅橡胶的容器中，并将容器放入真空装置抽真空90分钟。将灌注好甲基乙烯基硅橡胶的导热界面材料放入烘箱，在140℃下固化30分钟，取出即可得到所述的高性能导热界面材料。导热界面材料中，石墨烯导热网络骨架所占质量分数为36％，其余为聚合物基体。
经测试，所制备的导热界面材料垂直于平面方向导热率为187W/mK，邵氏00硬度为87，拉伸强度为0.085MPa。
实施例5：
利用模具将初始孔隙率为260PPI，初始厚度为2mm的多孔钴沿面内X、Y方向分别施加压力挤压至原始长度的20％(面积挤压至原始面积的4％)。在氮气保护气氛下，将反应炉腔体加热到1080℃，向反应炉腔体恒温区内加入上述定向密排结构的多孔钴，通入氢气，氢气的流量为500sccm，先通入氢气的作用是：去除基体表面氧化层；继续通入甲烷、氢气和氩气的混合气，混合气的流量为1520sccm，混合气中甲烷、氢气和氩气的流量比1：50：45，反应时间60min，在上述定向密排多孔钴基体表面催化生长石墨烯。
在氮气保护气氛下将生长在多孔钴基体上的定向密排的石墨烯导热网络骨架取出，并放入3mol/L的盐酸水溶液(刻蚀液)中，在80℃条件下保温120min，完全去除掉石墨烯导热网络骨架中的钴，将所述石墨烯导热网络骨架取出、清洗、干燥后，得到密排多孔的中空的石墨烯导热网络骨架结构。将所述石墨烯导热网络骨架浸渍于装有聚氨酯的容器中，并将容器放入真空装置抽真空40分钟。将灌注好聚氨酯的导热界面材料放入烘箱，在110℃下固化30分钟，取出即可得到所述的高性能导热界面材料。导热界面材料中，石墨烯导热网络骨架所占质量分数为18％，其余为聚合物基体。
经测试，所制备的导热界面材料垂直于平面方向导热率为121W/mK，邵氏00硬度为78，拉伸强度为0.15MPa。
对比例1：
标称导热率为15W/mK的氮化铝绝缘导热垫。经测试，垂直于平面方向导热率为9W/mK，邵氏00硬度为80，拉伸强度为0.07MPa。
对比例2：
标称导热率为40W/mK的碳纤维导热垫。经测试，垂直于平面方向导热率为35W/mK，邵氏00硬度为85，拉伸强度为0.06MPa。
综上所述，本发明所述石墨基高性能导热界面材料兼具优异的导热性能和良好的力学性能(低硬度、高强度)，制备方法工艺简单，容易放大量产，生产成本低廉。本发明(材料制备过程)所使用原材料及设备均为国产，可有效高性能导热界面材料卡脖子风险。所述石墨基高性能导热界面材料性价比远优于现有国内外商业化竞品，具有巨大的应用潜力。所述制备的高性能导热界面材料，在垂直于平面方向导热、电磁屏蔽等领域均具有很好的应用前景，尤其适合作为高性能导热界面材料应用。
以上提供的实施例仅仅是解释说明的方式，不应认为是对本发明的范围限制，任何根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高性能导热界面材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（1）利用模具将三维多孔金属基体沿着平面内（X、Y方向）分别施加压力挤压一定比例，使多孔金属基体形成沿垂直于平面方向（Z）定向密排的骨架结构；
将三维多孔金属基体沿着平面内（X、Y方向）分别施加压力的挤压比例分别为50%~95%；
（2）在载气保护气氛下将反应炉腔体加热到设定温度600~1200℃；
（3）向反应炉腔体恒温区内放入具有沿垂直于平面方向（Z）定向密排结构的多孔金属基体，通入还原气体，保温0min~60min；
（4）向反应炉腔体内通入碳源气体、还原气体及载气的混合气氛，在具有沿垂直于平面方向（Z）定向密排结构的多孔金属基体表面催化生长出石墨烯；所述混合气氛中碳源气体、还原气体和载气的流量比为1：（0~80）：（0~100），反应时间1min~120min；
（5）在载气保护气氛下将所述多孔金属基体冷却后取出，即得到生长在所述多孔金属基体上的具有沿垂直于平面方向（Z）定向密排结构的石墨烯导热网络骨架结构；
（6）采用金属刻蚀液去除所述多孔金属基体，获得具有沿垂直于平面方向（Z）定向密排结构的多孔石墨烯；
（7）利用真空浸渍工艺向所述多孔石墨烯孔隙中填充聚合物基体，并完成固化；
步骤（7）中，聚合物基体包括甲基乙烯基硅橡胶、乙烯基硅油和聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上混合；
导热界面材料中，石墨烯导热网络骨架所占质量分数为5%~40%，聚合物基体所占质量分数为60%~95%；
在垂直于平面方向导热率为60~200W/mK，邵氏00硬度为60~90，拉伸强度为0.08~0.15MPa，该材料应用于热界面和电磁屏蔽领域。
2.根据权利要求1所述的高性能导热界面材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，多孔金属基体为具有三维连通结构的的多孔镍、多孔铜、多孔铁、多孔钴、多孔银、多孔金、多孔铂、多孔钛之一种或者两种以上金属所形成的多孔合金，多孔金属基体的初始孔隙率为50~400PPI，初始厚度为0.5~15mm。
3.根据权利要求1所述的高性能导热界面材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，载气保护气氛为氩气、氮气和氦气中的一种或两种以上混合，所述设定温度为900~1100℃，步骤（4）中的反应生长出石墨烯即在该设定温度下进行。
4.根据权利要求1所述的高性能导热界面材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，碳源气体为甲烷、乙烷、乙烯和乙炔中的一种或两种以上，还原气体为氢气和氨气中的一种或两种，载气为氩气、氮气和氦气中的一种或两种以上混合；混合气的流量为850~1550sccm，混合气氛中碳源气体、还原气体和载气的流量比为1：20~60：30~90，反应时间30min~90min。
5.根据权利要求1所述的高性能导热界面材料的制备方法，其特征在于，步骤（6）中，金属刻蚀液为盐酸、硫酸、硝酸、过硫酸铵和氯化铁的一种或两种以上混合的水溶液或水醇溶液。
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| GR01 | Patent grant | ||
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