權(quán)利要求

無

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及銅基復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低密度高導(dǎo)熱銅石墨熱沉材料的制備方法。

背景技術(shù)

[0002]銅石墨復(fù)合材料是一種以銅或銅合金為基體并與石墨以特殊手段制備而成的復(fù)合材料，該類復(fù)合材料具備了優(yōu)良的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，較好的摩擦磨損性能，抗電弧燒蝕性能，以及原料來源廣、價(jià)格低廉而深受市場(chǎng)應(yīng)用的關(guān)注。銅石墨復(fù)合材料往往可以通過改變其成分、添加相、成型工藝等來應(yīng)對(duì)不同的應(yīng)用需求，如被應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)密封環(huán)、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電極、軌道電車受電弓滑板等。尤其是近年來隨著電子器件領(lǐng)域向輕質(zhì)、高能量密度的發(fā)展，對(duì)散熱材料提出了更高的要求，通過使用粉末冶金法制備出的有高石墨含量的銅基復(fù)合材料，兼具低密度、高熱導(dǎo)率的優(yōu)秀特質(zhì)，相比傳統(tǒng)的銅合金、鉬銅復(fù)合材料等，是一種極具潛力的熱沉材料。但是，由于銅與石墨具有極大的不兼容性，液態(tài)銅對(duì)石墨潤(rùn)濕角高，銅和石墨的線膨脹系數(shù)差別大，且兩者的密度相差大，這些都極大影響了復(fù)合材料的制備以及綜合性能。

[0003]目前相關(guān)研究表明，不斷優(yōu)化開發(fā)粉末冶金的制備工藝，可以通過實(shí)現(xiàn)石墨在銅基體的均勻分散和改善銅與石墨界面的結(jié)合能力來提高復(fù)合材料的綜合性能，如彎曲強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能等。改善石墨分散性常常采用機(jī)械混合的方法，如在流體中加入粉料攪拌均勻形成漿料后烘干，或直接在球磨機(jī)中將粉料球磨混合，盡管前者更容易使石墨分散均勻，但也易使金屬粉氧化而在燒結(jié)過程中引入孔隙影響復(fù)合材料性能。改善基體與石墨界面結(jié)合強(qiáng)度最為常用的方法就是對(duì)石墨表面進(jìn)行改性修飾，改性修飾石墨方法有電鍍法、化學(xué)鍍法、化學(xué)氣相沉積法、磁控濺射法等，通過該類方法可以實(shí)現(xiàn)在石墨表面形成金屬鍍層，如銅、鎳鍍層等，或金屬碳化物陶瓷鍍層，如TiC、ZrC等。盡管通過在石墨表面形成的致密鍍層能提高復(fù)合材料的致密度和綜合力學(xué)性能，但是在高石墨含量的復(fù)合材料中，材料的力學(xué)性能和加工性能仍較低無法滿足使用需求，另外諸如此類的改性方法往往工序復(fù)雜繁瑣、需求特殊的設(shè)備且成本較高，不適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)和使用。因此需要研制出工藝簡(jiǎn)單成本低廉的銅石墨熱沉材料的制備方法，以獲得高性能的銅石墨熱沉材料。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法。該方法通過直接將增強(qiáng)相原料石墨粉末加入到銅合金粉末中混合并燒結(jié)，以原位生成碳化物陶瓷相并形成陶瓷相過渡層，改善了銅基體與石墨之間的界面結(jié)合能力，同時(shí)形成異構(gòu)組織，改善銅基石墨熱沉材料的強(qiáng)度和塑性，使得銅基石墨熱沉材料兼具優(yōu)異的力學(xué)性能和熱導(dǎo)率，解決了現(xiàn)有技術(shù)工藝復(fù)雜、成本高昂且復(fù)合材料性能無法滿足使用需求的難題。

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、選取CuZr粉末、CuCr粉末和CuCrZr粉末中的一種或兩種以上的銅合金粉末作為基體粉末，與石墨粉末進(jìn)行機(jī)械球磨混合，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行壓力燒結(jié)處理，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體進(jìn)行時(shí)效熱處理，獲得低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料。

[0006]本發(fā)明通過在銅基體中添加低密度石墨粉末，使得銅基石墨熱沉材料整體密度低于銅密度，同時(shí)高熱導(dǎo)率石墨粉末的加入改善銅基體的導(dǎo)熱性能，使得銅基石墨熱沉材料的導(dǎo)熱系數(shù)高于銅的熱導(dǎo)率，從而獲得具有低密度高導(dǎo)熱性能的銅基石墨熱沉材料;通常銅基石墨熱沉材料的密度小于8.96g/cm3，熱導(dǎo)率大于400W/mK。

[0007]上述的一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，步驟一中所述CuZr粉末、CuCr粉末和CuCrZr粉末由氣霧化法、旋轉(zhuǎn)電極法或機(jī)械合金化法制備而得，且粒徑為10μm~100μm，所述石墨粉末為片狀石墨或球形石墨，且粒徑為5μm~200μm。

[0008]上述的一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，步驟一中所述CuZr粉末中Zr的質(zhì)量含量為0.1%~2.0%，余量為Cu，所述CuCr粉末中Cr的質(zhì)量含量為1.0%~10.0%，余量為Cu，所述CuCrZr粉末中Zr的質(zhì)量含量為0.1%~1.0%，Cr的質(zhì)量含量為0.1%~1.0%，余量為Cu。

[0009]上述的一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，步驟一中當(dāng)選取CuZr粉末和CuCr粉末作為基體粉末時(shí)，基體粉末中Zr的質(zhì)量含量為0.01%~1.8%，Cr的質(zhì)量含量為0.1%~9%，余量為Cu;當(dāng)選取CuZr粉末和CuCrZr粉末作為基體粉末時(shí)，基體粉末中Zr的質(zhì)量含量為0.1%~1.9%，Cr的質(zhì)量含量為0.01%~0.9%，余量為Cu;當(dāng)選取CuCr粉末和CuCrZr粉末作為基體粉末時(shí)，基體粉末中Zr的質(zhì)量含量為0.01%~0.9%，Cr的質(zhì)量含量為0.19%~9.1%，余量為Cu。

[0010]上述的一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，步驟一中所述銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體中石墨粉末的體積含量為20%~80%，基體粉末的體積含量為20%~80%。

[0011]上述的一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，步驟一中所述機(jī)械球磨混合的球料比為5~10：1，球磨轉(zhuǎn)速為150rpm~300rpm，球磨時(shí)間為6h~12h。

[0012]上述的一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，步驟二中所述壓力燒結(jié)處理為真空熱壓燒結(jié)或放電等離子燒結(jié)。

[0013]上述的一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，步驟二中所述壓力燒結(jié)處理的燒結(jié)溫度為800℃~1000℃，保溫時(shí)間為0.15h~2h，燒結(jié)環(huán)境為真空，燒結(jié)壓強(qiáng)為30MPa~50MPa。

[0014]上述的一種低密度高導(dǎo)熱銅基石墨熱沉材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述時(shí)效熱處理的溫度為400℃~600℃，時(shí)間為1h~3h。

[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在石墨表面鍍層工藝復(fù)雜且成本較高的缺陷，本發(fā)明直接將石墨粉末與銅合金粉末混合后燒結(jié)，通過控制燒結(jié)工藝，利用元素?cái)U(kuò)散在銅合金與石墨之間原位生成中間碳化物陶瓷層，方法簡(jiǎn)單，制備成本較低，且各元素分布均勻，擴(kuò)散形成的中間碳化物陶瓷層界面緊致均勻，使得銅基石墨熱沉材料兼具優(yōu)異的力學(xué)性能和熱導(dǎo)率。

[0016]2、本發(fā)明選用不同成分、粒徑的銅合金粉末作為基體原料，可形成具有強(qiáng)度和尺寸不一的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，即形成以大粉末粒徑的銅合金基體為骨架，間隙被小粉末粒徑的銅合金填充的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，石墨在異質(zhì)結(jié)構(gòu)基體中均勻分布，通過改變銅合金粉末的成分和粒徑的比例，可以調(diào)控異質(zhì)結(jié)構(gòu)基體“軟區(qū)”和“硬區(qū)”的強(qiáng)塑性以及尺寸差異，發(fā)揮異質(zhì)結(jié)構(gòu)高強(qiáng)塑性的優(yōu)勢(shì)。另外，小尺寸銅合金粉末能夠提供更大的表面積和石墨接觸以改善致密度。異質(zhì)結(jié)構(gòu)保證了銅基石墨熱沉材料在受到外力變形時(shí)的應(yīng)力傳遞，避免了脆斷，使材料的強(qiáng)塑性得到進(jìn)一步提升。

[0017]3、本發(fā)明通過調(diào)節(jié)時(shí)效熱處理的溫度和時(shí)間，減少了銅合金骨架中的固溶元素含量和促進(jìn)第二相的均勻析出，同時(shí)也能調(diào)控中間層的生長(zhǎng)，從而進(jìn)一步提升了銅基石墨熱沉材料的熱導(dǎo)率和力學(xué)性能。

[0018]下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的銅基石墨熱沉材料的組織形貌顯微圖。

具體實(shí)施方式

[0020]本發(fā)明實(shí)施例1~10和對(duì)比例1~2中采用的CuZr粉末、CuCr粉末和CuCrZr粉末由氣霧化法、旋轉(zhuǎn)電極法或機(jī)械合金化法制備而得，且粒徑為10μm~100μm，采用的石墨粉末為片狀石墨或球形石墨，且粒徑為5μm~200μm。

[0021]實(shí)施例1

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取96.09g平均粒徑D50為50μm 的CuZr粉末作為基體粉末，CuZr粉末的制備方法及成分見下表1的B，與23.91g平均粒徑D50為20μm的球形石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比8：1配置不銹鋼研磨球，以200rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合8h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;所述銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體中石墨粉末的體積含量為50%，基體粉末的體積含量為50%;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為900℃，保溫時(shí)間為1h，燒結(jié)環(huán)境為真空，燒結(jié)壓強(qiáng)為40MPa，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為500℃，時(shí)間為2h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0022]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為78.7MPa，熱導(dǎo)率為153.4W/mK，致密度為95.0%。

[0023]圖1為本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的組織形貌顯微圖，從圖1可以看出，明亮處的銅合金粉末基本實(shí)現(xiàn)互連，黑色區(qū)域?yàn)槭?，且石墨大多均勻分散填充在銅合金骨架之間，該形貌結(jié)構(gòu)保證了銅基石墨熱沉材料具有良好的可加工性和抗彎曲性能。

[0024]實(shí)施例2

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取112.97g平均粒徑D50為10μm 的CuCr粉末作為基體粉末，CuCr粉末的制備方法及成分見下表1的D，與7.03g平均粒徑D50為5μm的片狀石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比5：1配置不銹鋼研磨球，以150rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合6h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;所述銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體中石墨粉末的體積含量為20%，基體粉末的體積含量為80%;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行放電等離子燒結(jié)，燒結(jié)溫度為800℃，保溫時(shí)間為0.15h，燒結(jié)壓強(qiáng)為30MPa，燒結(jié)環(huán)境為真空，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為400℃，時(shí)間為1h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0025]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為98.3MPa，熱導(dǎo)率為164.1W/mK，致密度為93.7%。

[0026]實(shí)施例3

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取60.13g平均粒徑D50為100μm 的CuCrZr粉末作為基體粉末，CuCrZr粉末的制備方法及成分見下表1的H，與59.87g平均粒徑D50為200μm的片狀石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比10：1配置不銹鋼研磨球，以300rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合12h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;所述銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體中石墨粉末的體積含量為80%，基體粉末的體積含量為20%;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000℃，保溫時(shí)間為2h，燒結(jié)環(huán)境為真空，燒結(jié)壓強(qiáng)為50MPa，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為600℃，時(shí)間為3h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0027]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為22.7MPa，熱導(dǎo)率為425.9W/mK，致密度為92.6%。

[0028]實(shí)施例4

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取11.30g 平均粒徑D50為10μm 的CuZr粉末和101.67g平均粒徑D50為100μm 的CuCr粉末作為基體粉末，CuZr粉末和CuCr粉末的制備方法及成分見下表1的A和F，與7.03g平均粒徑D50為5μm的片狀石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比5：1配置不銹鋼研磨球，以150rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合6h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行放電等離子燒結(jié)，燒結(jié)溫度為800℃，保溫時(shí)間為0.15h，燒結(jié)壓強(qiáng)為30MPa，燒結(jié)環(huán)境為真空，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為400℃，時(shí)間為1h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0029]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為132.8MPa，熱導(dǎo)率為174.5W/mK，致密度為97.9%。

[0030]實(shí)施例5

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取86.48g 平均粒徑D50為50μm 的CuZr粉末和9.61g平均粒徑D50為50μm 的CuCr粉末作為基體粉末，CuZr粉末和CuCr粉末的制備方法及成分見下表1的B和E，與23.91g平均粒徑D50為20μm的球形石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比8：1配置不銹鋼研磨球，以200rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合8h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為900℃，保溫時(shí)間為1h，燒結(jié)壓強(qiáng)為40MPa，燒結(jié)環(huán)境為真空，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為500℃，時(shí)間為2h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0031]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為105.3MPa，熱導(dǎo)率為183.6W/mK，致密度為95.1%。

[0032]實(shí)施例6

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取54.12g 平均粒徑D50為100μm 的CuZr粉末和6.01g平均粒徑D50為10μm 的CuCr粉末作為基體粉末，CuZr粉末和CuCr粉末的制備方法及成分見下表1的C和D，與59.87g平均粒徑D50為200μm的片狀石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比10：1配置不銹鋼研磨球，以300rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合12h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000℃，保溫時(shí)間為2h，燒結(jié)壓強(qiáng)為50MPa，燒結(jié)環(huán)境為真空，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為600℃，時(shí)間為3h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0033]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為56.4MPa，熱導(dǎo)率為487.2W/mK，致密度為98.5%。

[0034]實(shí)施例7

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取11.30g 平均粒徑D50為10μm 的CuZr粉末和101.67g平均粒徑D50為50μm 的CuCrZr粉末作為基體粉末，CuZr粉末和CuCrZr粉末的制備方法及成分見下表1的A和G，與7.03g平均粒徑D50為5μm的片狀石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比5：1配置不銹鋼研磨球，以150rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合6h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行放電等離子燒結(jié)，燒結(jié)溫度為800℃，保溫時(shí)間為0.15h，燒結(jié)壓強(qiáng)為30MPa，燒結(jié)環(huán)境為真空，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為400℃，時(shí)間為1h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0035]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為116.7MPa，熱導(dǎo)率為152.5W/mK，致密度為96.4%。

[0036]實(shí)施例8

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取86.48g 平均粒徑D50為100μm 的CuZr粉末和9.61g平均粒徑D50為10μm 的CuCrZr粉末作為基體粉末，CuZr粉末和CuCrZr粉末的制備方法及成分見下表1的C和I，與23.91g平均粒徑D50為20μm的球形石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比8：1配置不銹鋼研磨球，以200rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合8h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為 900℃，保溫時(shí)間為1h，燒結(jié)壓強(qiáng)為40MPa，燒結(jié)環(huán)境為真空，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為500℃，時(shí)間為2h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0037]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為114.5MPa，熱導(dǎo)率為158.1W/mK，致密度為97.2%。

[0038]實(shí)施例9

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取30.06g平均粒徑D50為50μm 的CuZr粉末和30.07g平均粒徑D50為100μm 的CuCrZr粉末作為基體粉末，CuZr粉末和CuCrZr粉末的制備方法及成分見下表1的B和H，與59.87g平均粒徑D50為200μm的片狀石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比10：1配置不銹鋼研磨球，以300rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合12h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1000℃，保溫時(shí)間2h，燒結(jié)壓強(qiáng)50MPa，燒結(jié)環(huán)境為真空，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為600℃，時(shí)間為3h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0039]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為45.3MPa，熱導(dǎo)率為473.5W/mK，致密度為98.1%。

[0040]實(shí)施例10

本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟一、選取11.30g 平均粒徑D50為10μm 的CuCr粉末和101.67g平均粒徑D50為10μm 的CuCrZr粉末作為基體粉末，CuCr粉末和CuCrZr粉末的制備方法及成分見下表1的D和I，與7.03g平均粒徑D50為5μm的片狀石墨粉末置入不銹鋼球磨罐中，并按照球料比5：1配置不銹鋼研磨球，以150rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械球磨混合6h，獲得銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體;

步驟二、將步驟一中獲得的銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體裝入石墨模具進(jìn)行放電等離子燒結(jié)，燒結(jié)溫度為800℃，保溫時(shí)間為0.15h，燒結(jié)壓強(qiáng)為30MPa，燒結(jié)環(huán)境為真空，獲得燒結(jié)體;

步驟三、將步驟二中獲得的燒結(jié)體放入熱處理爐中進(jìn)行時(shí)效熱處理，溫度為400℃，時(shí)間為1h，獲得銅基石墨熱沉材料。

[0041]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為109.8MPa，熱導(dǎo)率為158.3W/mK，致密度為95.9%。

[0042]對(duì)比例1

本對(duì)比例與實(shí)施例1的不同之處為：步驟一中未采用銅合金粉末，直接將銅粉末與石墨粉末機(jī)械球磨。

[0043]經(jīng)檢測(cè)，本對(duì)比例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為51.3MPa，熱導(dǎo)率為161.8W/mK，致密度為93.7%。

[0044]對(duì)比例2

本對(duì)比例與實(shí)施例1的不同之處為：步驟二中將銅合金粉石墨粉均勻混合的粉體經(jīng)冷等靜壓法壓制成型，壓強(qiáng)為100MPa，然后在管式爐中進(jìn)行真空無壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為800℃，保溫時(shí)間為0.5h。

[0045]經(jīng)檢測(cè)，本對(duì)比例制備的銅基石墨熱沉材料的彎曲強(qiáng)度為40.8MPa，熱導(dǎo)率為143.9W/mK，致密度為91.2%。

[0047]表1中的“Bal.”表示余量。

[0048]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。

說明書附圖(1)