CN105733192A - 一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料及制备方法，所述复合材料由泡沫骨架，表面强化材料与基体材料组成，或在其中加入强化颗粒。泡沫骨架可为泡沫金属、泡沫陶瓷或泡沫碳。表面强化材料为金刚石膜，石墨烯膜、碳纳米管等高导热材料中的一种或复合。基体材料为聚合物材料。强化颗粒为高导热金刚石粉、石墨烯、碳纳米管、石墨烯包覆金刚石微球、碳纳米管包覆金刚石微球，或为增加复合材料机械强度及降低热平衡系数的高导热陶瓷颗粒。本发明制得的复合材料可借助于以表面改性的泡沫骨架的高导热性能、较好的导电性能及优异的机械性能，使复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，是一种很有潜力的新型多功能复合材料。

Description

一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料及其制备方法
技术领域
本发明公开了一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。
背景技术
随着电子器件的频率越来越高，功率越来越大，发热量越来越高，给电子封装材料和电子基板材料的性能提出了挑战，开发新一代高导热封装材料已经成为势在必行的研究工作。现行最有效的方法是在塑封材料中加入高导热无机填料，已有不少国外研究团队获得了热导率大于4W/m·K的塑封材料，相比陶瓷和金属材料来说仍然存在相当大的差距。综合现有的研究资料，几乎所有的工艺方法都是采用物料直接混合填充的方式，虽然填充材料的本征热导率很高，有的无机填料热导率甚至可以达到有机材料的104倍，但是对有机材料导热性能的改性效果并不明显，通常只能达到有机材料的几十至几百倍。
导热粒子随机填充到聚合物遇到的最大问题是有效的导热网络难以形成，因此往往需要较大的填充量，才能够使材料的导热性有小幅度的提高，且最后的导热性远低于纯导电物质。造成这种导热性改善效果不佳的主要原因是粒子之间的高接触热阻。如果复合材料中这些添加的导热粒子之间能够形成三维连通的网络结构，那么其导热效率将会有大幅度提高。
中国发明专利CN102786756A公开了三维连续石墨烯网络复合材料及其制备方法，但石墨烯厚度薄(纳米级)、体量小，因此，单一的石墨烯网络很难满足大功率、低热膨胀系数电子器件散热需求。此外，石墨烯硬度小，单一的石墨烯网络难以实现对复合材料硬度、强度、热膨胀系数等力学性能的有效调控。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料及其制备方法。本发明制得的复合材料可以完整地复制泡沫金属的结构，强化层以无缝连接的方式构成一个全连通的整体，以三维网络的形式均匀分布于复合材料中，具有优异的连续导热能力、电荷传导能力和极低密度，有效提高复合材料的热导率、导电率及机械强度。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，所述复合材料包括泡沫骨架、基体材料，所述泡沫骨架衬底选自泡沫金属骨架或泡沫陶瓷骨架或泡沫碳骨架；所述基体材料选自聚合物。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，所述的聚合物选自热塑性聚合物或热固性聚合物；所述热塑性聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙二醇酯、聚对苯二甲酸、聚甲醛、聚酰胺、聚砜中的一种；所述热固性聚合物选自环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、氨基树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、硅橡胶、发泡聚苯乙烯、聚氨酯中的一种。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，所述泡沫金属骨架选自泡沫镍、泡沫铜、泡沫钛、泡沫钴、泡沫钨、泡沫钼、泡沫铬、泡沫铁镍、泡沫铝中的一种；所述泡沫陶瓷骨架选自泡沫A12O3、泡沫ZrO2、泡沫SiC、泡沫Si3N4、泡沫BN、泡沫B4C、泡沫AlN、泡沫WC、泡沫Cr7C3中的一种。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，泡沫孔径为0.01-10mm，开孔率40-99.9％，泡沫孔洞均匀分布或随机分布；泡沫骨架为平面结构或三维立体结构。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，所述泡沫骨架表面设有强化层。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，所述强化层选自金刚石膜、石墨烯膜、碳纳米管膜、石墨烯包覆金刚石膜、碳纳米管包覆金刚石膜、碳纳米管/石墨烯包覆金刚石膜中的一种。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，强化层中，石墨烯包覆金刚石膜是指在金刚石表面原位生长石墨烯，且石墨烯垂直于金刚石表面形成石墨烯墙；
碳纳米管包覆金刚石膜是指在金刚石表面原位生长碳纳米管，且碳纳米管垂直于金刚石表面形成碳纳米管林；
石墨烯/碳纳米管膜是指在石墨烯表面原位生长碳纳米管，且碳纳米管垂直于石墨烯表面形成碳纳米管林；
碳纳米管/石墨烯包覆金刚石膜是指在金刚石表面原位生长石墨烯、碳纳米管，且石墨烯、碳纳米管垂直于金刚石表面形成石墨烯墙和碳纳米管林。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，基体材料中还添加有强化颗粒，强化颗粒选自高导热颗粒、超硬耐磨颗粒、导电颗粒中的至少一种；所述高导热颗粒选自金刚石粉、石墨烯、碳纳米管、石墨烯包覆金刚石微球、碳纳米管包覆金刚石微球、碳纳米管包覆石墨烯中的至少一种；超硬耐磨颗粒选自金刚石粉、SiC、TiC、TiN、AlN、Si3N4、Al2O3、BN、WC、MoC、Cr7C3中的至少一种；导电颗粒选自石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，复合材料中，各组分的体积百分含量为：基体材料10-95％，泡沫骨架5-80％，强化颗粒体积分数为0-30％。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，强化相中，强化层体积分数为2-80％，泡沫骨架体积分数为0.1-20％。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，在基体中，泡沫骨架以单体增强或多体阵列增强，所述多体阵列增强是指泡沫骨架以层片状平行分布或以柱状平行分布于基体中。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料的制备方法，是将泡沫骨架衬底清洗、烘干后，与聚合物、强化颗粒、偶联剂、抗氧助剂及加工助剂混合；将混合物加热到聚合物熔点以上、降解温度以下温度范围内，通过浸渍固化成型、注射成型、压制成型、注塑成型、滚塑成型、挤塑成型、层压成型、流延成型中的一种方法成型，得到泡沫骨架增强聚合物基复合材料。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料的制备方法，将泡沫骨架清洗、烘干后，采用化学气相沉积在泡沫骨架表面原位生长强化层金刚石膜、石墨烯膜、碳纳米管膜后，与聚合物基体复合；沉积参数为：
沉积金刚石膜：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-10％；生长温度为600-1000℃，生长气压103-104Pa；
沉积石墨烯膜：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-80％；生长温度为400-1200℃，生长气压5-105Pa；
沉积碳纳米管膜：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为5-50％；生长温度为400-1300℃，生长气压103-105Pa；
或
将泡沫骨架衬底清洗、烘干后，采用化学气相沉积在泡沫骨架表面生长强化层金刚石/石墨烯膜、金刚石/碳纳米管膜、石墨烯/碳纳米管膜、金刚石/石墨烯/碳纳米管膜后，与聚合物基体复合；
沉积过程中在泡沫骨架衬底上施加等离子辅助生长，并通过在衬底底部添加磁场把等离子体约束在泡沫骨架近表面，强化等离子对泡沫骨架表面的轰击，提高化学气相沉积速度并控制沉积物生长方向；沉积工艺为：
沉积石墨烯包覆金刚石：
首先，采用化学气相沉积技术在衬底表面沉积金刚石，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-10.0％；生长温度为600-1000℃，生长气压为103-104Pa；然后，再在金刚石表面沉积石墨烯墙，石墨烯垂直于金刚石表面生长，形成石墨烯墙，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-80％；生长温度为400-1200℃，生长气压为5-105Pa；等离子电流密度0-50mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉；
沉积碳纳米管包覆金刚石：
首先，采用化学气相沉积技术在衬底表面沉积金刚石，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-10.0％；生长温度为600-1000℃，生长气压为103-104Pa；然后，在金刚石表面采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在沉积表面沉积镍、铜、钴的一种或复合催化层；再沉积碳纳米管，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为5-50％；生长温度为400-1300℃，生长气压为103-105Pa；等离子电流密度0-30mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉；
沉积碳纳米管/石墨烯包覆金刚石：
首先，采用化学气相沉积技术在衬底表面沉积金刚石，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-10.0％；生长温度为600-1000℃，生长气压为103-104Pa；然后，在金刚石表面沉积采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在沉积表面沉积镍、铜、钴的一种或复合催化层；再沉积碳纳米管林、石墨烯墙；碳纳米管林沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为5-50％；生长温度为400-1300℃，生长气压为103-105Pa；等离子电流密度0-30mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉；石墨烯墙沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-80％；生长温度为400-1200℃，生长气压为5-105Pa；等离子电流密度0-50mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉；
沉积石墨烯/碳纳米管膜：
首先，采用化学气相沉积技术在衬底表面沉积石墨烯墙，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-80％；生长温度为400-1200℃，生长气压为0.5-105Pa；然后，在石墨烯墙表面在金刚石表面采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在沉积表面沉积镍、铜、钴的一种或复合催化层；再沉积碳纳米管，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为5-50％；生长温度为400-1300℃，生长气压103-105Pa；等离子电流密度0-30mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉。
本发明一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料的制备方法，泡沫骨架衬底清洗、烘干后，先采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在泡沫骨架表面沉积镍、铜、钨、钼、钛、银、铬中的一种或复合金属层，然后，置于纳米晶和微米晶金刚石混合颗粒的悬浊液中，加热至沸腾后，于超声波中震荡、分散均匀，得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底后；对泡沫骨架采用化学气相沉积在泡沫骨架表面或金刚石颗粒表面原位生长强化层。
金刚石是自然界中热导率最高的材料之一(室温可达2200W/mK)，同时其热膨胀系数和密度仅为0.8×10-6/K和3.52g/cm3，且具有超高硬度特性，因此，金刚石/聚合物基复合材料具有较好的导热、抗冲击性等力学性能。
化学气相沉积(CVD)金刚石膜可实现大厚度(微米级或毫米级)、大面积金刚石膜的制备。此外，CVD金刚石在沉积过程中，还可以进行硼掺杂，通过调控硼掺杂的浓度，可以调控金刚石的导电性能，通过重掺杂，甚至可以达到超导性能。因此，将金刚石与聚合物基体复合可实现高热导性能、高强韧、高导电、低热膨胀系数等的优异的综合性能。
本发明选用易于制备且无缝连接的泡沫金属或泡沫陶瓷或泡沫碳骨架作为衬底，利用CVD技术在其表面制备高导热金刚石膜层，构建出高导热金刚石三维网络骨架，再将其与聚合物基体复合，使高导热金刚石与聚合物形成双连通三维网络互穿结构，使增强相与基体相在空间都保持连续分布，构成连续的导热通道，产生并联式导热，从而弱化复合界面对材料热学性能的负面影响。同时，还可以添加高导热金刚石粉、石墨烯、碳纳米管或降低热平衡系数的高导热陶瓷颗粒如SiC、AlN等中的一种或多种，实现热学和力学性能的进一步提升。
本发明制得的复合材料可以完整地复制泡沫金属的结构，强化层以无缝连接的方式构成一个全连通的整体，以三维网络的形式均匀分布于复合材料中，具有优异的连续导热能力、电荷传导能力和极低密度，使得复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，将会是一种很有潜力的新型多功能复合材料，可以广泛应用于在热管理、电子、能源、交通等国民经济领域。
附图说明
附图1为本发明中泡沫骨架在基体中以单体增强的结构示意图。
附图2为本发明中泡沫骨架在基体中以层片状平行分布增强的结构示意图。
附图3a、图3b为本发明中泡沫骨架在基体中以柱状平行分布增强的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步描述本发明的技术方案。
本发明实施例按以下工艺或步骤进行：
(1)将泡沫骨架衬底放入在乙醇中进行超声震荡清洗，取出烘干待用；
(2)采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在泡沫骨架表面制备中间过渡层，所述的中间过渡层包括镍、铜、钨、钼、钛、银、铬中的一种或复合金属层；
(3)将纳米晶和微米晶金刚石混合颗粒、泡沫骨架衬底、溶剂混合，加热至沸腾，然后，置于大功率超声波中震荡30min、分散均匀后，取出泡沫骨架衬底烘干，得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底；
(4)采用热丝化学气相沉积在金属衬底表面沉积连续致密的强化层，所述强化层为选自金刚石膜、石墨烯膜、碳纳米管膜、石墨烯包覆金刚石、碳纳米管包覆金刚石、碳纳米管包覆石墨烯、碳纳米管/石墨烯包覆金刚石中的至少一种；
(5)经表面改性处理后的泡沫骨架增强体在基体中的布设方式可分为如下三种方式:a.泡沫骨架作为整体增强体与基体复合，复合材料整体形成高导热强化层/聚合物网络互穿结构；b.泡沫骨架作为片状增强体与基体复合，增强体在基体中的排布方向为平行排布；c.泡沫骨架作为条状增强体与基体复合，增强体在基体中的排布方向为平行排布；
(6)采用浸渍固化等技术将具有强化层的泡沫骨架与聚合物基体复合。
实施例一:(金刚石)
泡沫金刚石骨架增强环氧树脂复合材料，本例中采用孔径为0.2mm泡沫铜作为衬底，泡沫金刚石增强体占复合材料体积分数20％，首先按照步骤(1)对泡沫铜三维网络衬底进行清洗，之后按步骤(2)采用磁控溅射技术在泡沫铜三维网络骨架表面沉积厚度为50nm的钼膜作为中间过渡层；然后按照步骤(3)得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底；步骤(4)采用热丝CVD沉积金刚石膜，沉积工艺参数：热丝距离6mm，基体温度800℃，热丝温度2200℃，沉积压强3KPa，CH4/H2体积流量比1:99，控制金刚石膜厚度为160μm，即得到泡沫铜衬底金刚石三维网络骨架；之后按照步骤(5)在与基体材料复合之前，采用真空蒸发的方法在泡沫金刚石骨架表面原位蒸镀一层金属钨膜进行表面改性，钨膜厚度为200nm；(6)将表面镀钨的泡沫金刚石骨架置于模具中，采用作为片状增强体在基体中平行设置进行复合；(7)在80℃下按照体积比1:1往泡沫金刚石骨架滴入双酚F环氧树脂前驱液(二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂)，使其渗透并充分浸润泡沫金刚石骨架，得混合体，将上述混合体进行真空处理2h，排除其中的气泡，使树脂前驱液更好地填充到金刚石网络的孔隙中，梯度升温固化，在100℃下保温2h，然后升至160℃，保温4h，最后降至室温得到具有泡沫金刚石骨架增强双酚F环氧树脂复合材料，复合材料热导率分别为349W/(m·K)。
实施例二:(石墨烯墙)
泡沫石墨烯骨架增强硅橡胶复合材料，本例中采用孔径为2mm多孔陶瓷氧化铝作为衬底，泡沫石墨烯增强体占复合材料体积分数10％，首先按照步骤(1)对泡沫氧化铝三维网络衬底进行清洗，之后按步骤(2)采用磁控溅射的技术在泡沫氧化铝三维网络骨架表面沉积厚度为200nm的钨膜作为中间过渡层；然后按照步骤(3)得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底；(4)利用等离子辅助化学气相沉积在衬底表面原位生长石墨烯，沉积过程中在泡沫骨架衬底上施加等离子辅助生长，并通过在衬底底部添加磁场把等离子体约束在泡沫骨架近表面，强化等离子对泡沫骨架表面的轰击，使石墨烯垂直于金刚石表面生长，获得网孔中含有大量石墨烯包覆金刚石高导热颗粒和骨架表面生长大量石墨烯墙的泡沫骨架，沉积参数为：基体温度为800℃，沉积气压为5.0kPa，CH4/H2体积流量比30:70，等离子电流密度5mA/cm2，沉积区域中磁场强度为500高斯，沉积时间为1h；同时外加电场下作用下控制石墨烯的生长取向，使它们垂直与衬底表面形成石墨烯墙，得到泡沫氧化铝衬底石墨烯三维网络骨架；之后按照步骤(5)在与基体材料复合之前，采用磁控溅射的方法在泡沫石墨烯骨架表面电镀一层金属钨铜合金膜进行表面改性，钨铜合金膜厚度为200nm；(6)将表面钨铜合金膜的泡沫石墨烯骨架置于模具中，采用作为整体增强体的布设方式与基体进行复合；(7)按照体积比1:2滴入硅橡胶前驱体溶液，使其渗透并充分浸润泡沫石墨烯骨架，得混合体；将上述混合体进行真空处理2h，去除其中的溶剂和气泡，使硅橡胶前驱液更好地填充到金刚石网络的孔隙中，加热至80℃，并保温固化4h，得到泡沫石墨烯骨架增强硅橡胶复合材料，复合材料热导率分别为278W/(m·K)。
实施例三:(石墨烯包覆金刚石)
泡沫金刚石骨架增强聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)复合材料，本例中采用孔径为0.3mm的泡沫镍作为衬底，泡沫金刚石增强体占复合材料体积分数30％，首先按照步骤(1)对泡沫铜三维网络衬底进行清洗，首先按照步骤(1)对泡沫镍三维网络衬底(孔径为0.05mm)表面进行预处理，之后按步骤(2)采用蒸镀的方法在泡沫镍三维网络骨架表面沉积厚度为300nm的铬膜作为中间过渡层；然后按照步骤(3)得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底；(4)采用热丝CVD沉积金刚石膜，沉积工艺参数：热丝距离6mm，基体温度850℃，热丝温度2200℃，沉积压强3KPa，CH4/H2体积流量比1:99，控制金刚石膜厚度为280μm，得到泡沫镍衬底金刚石三维网络骨架，再在金刚石表面利用等离子辅助化学气相沉积在金刚石表面原位生长石墨烯，沉积过程中在泡沫骨架衬底上施加等离子辅助生长，并通过在衬底底部添加磁场把等离子体约束在泡沫骨架近表面，强化等离子对泡沫骨架表面的轰击，使石墨烯垂直于金刚石表面生长，获得网孔中含有大量石墨烯包覆金刚石高导热颗粒和骨架表面生长大量石墨烯墙的泡沫骨架，沉积参数为：基体温度为800℃，沉积气压为5.0kPa，CH4/H2体积流量比25:75，等离子电流密度15mA/cm2，沉积区域中磁场强度为500高斯，沉积时间30min；同时外加电场下作用下控制石墨烯的生长取向，使它们垂直与金刚石表面形成石墨烯墙，得到石墨烯包覆金刚石膜的强化层，得到泡沫镍衬底石墨烯包覆金刚石三维网络骨架；之后按照步骤(5)在与基体材料复合之前，采用电镀的方法在泡沫石墨烯骨架表面电镀一层金属铬膜进行表面改性，铬膜厚度为500nm；(6)将表面镀铬的泡沫石墨烯骨架置于模具中，采用作为条状增强体在基体中平行设置进行复合；(7)按照体积比1:5滴入PMMA的氯仿溶液，使其渗透并充分浸润泡沫金刚石骨架，得混合体；将上述混合体置于真空烘箱中于60℃真空干燥24h蒸出氯仿溶剂，然后加热至110℃，保温1h后，降至室温，最终得到泡沫金刚石骨架增强PMMA复合材料，复合材料热导率分别为408W/(m·K)。
实施例四：碳纳米管/金刚石
泡沫金刚石/碳纳米管骨架增强环氧树脂复合材料，本例中采用孔径为1mm泡沫钨作为衬底，泡沫金刚石增强体占复合材料体积分数50％，首先按照步骤(1)对泡沫钨三维网络衬底进行清洗，之后不加中间过渡层，直接利用化学气相沉积原位生长石墨烯膜；然后按照步骤(3)得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底；步骤(4)采用热丝CVD沉积金刚石膜，沉积工艺参数：热丝距离6mm，基体温度900℃，热丝温度2300℃，沉积压强3KPa，沉积时间200小时，CH4/H2体积流量比1:99，得到金刚石膜厚度500μm，即得到泡沫钨衬底金刚石三维网络骨架，再磁控溅射在金刚石表面沉积一层镍，然后利用等离子辅助化学气相沉积在镍表面催化生长碳纳米管，同时外加电场下作用下控制碳纳米管的生长取向，使它们垂直与石墨烯表面形成碳纳米管林，得到碳纳米管包覆石墨烯膜的强化层，沉积参数为：甲烷、氢气质量流量百分比为25:75；生长温度为600℃，生长气压3000Pa；等离子电流密度5mA/cm2；沉积区域中磁场强度为350高斯，得到泡沫钨衬底碳纳米管包覆金刚石三维网络骨架；之后按照步骤(5)在与基体材料复合之前，采用电镀的方法在具有竖立的碳纳米管林阵列的泡沫金刚石骨架表面电镀一层金属铜膜，铜膜厚度为500nm；(6)将表面镀铜的泡沫金刚石骨架置于模具中，采用作为整体增强体的布设方式与基体进行复合；(7)在80℃下按照体积比1:1往泡沫金刚石骨架滴入双酚F环氧树脂前驱液(二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂)，使其渗透并充分浸润泡沫金刚石骨架，得混合体，将上述混合体进行真空处理2h，排除其中的气泡，使树脂前驱液更好地填充到金刚石网络的孔隙中，梯度升温固化，在100℃下保温2h，然后升至160℃，保温4h，最后降至室温得到具有泡沫金刚石/碳纳米管骨架增强双酚F环氧树脂复合材料，复合材料热导率分别为536W/(m·K)。
实施例五:碳纳米管/石墨烯
泡沫石墨烯/碳纳米管骨架增强硅橡胶复合材料，本例中采用孔径为1mm泡沫镍铁作为衬底，泡沫石墨烯增强体占复合材料体积分数7％，首先按照步骤(1)对泡沫镍铁三维网络衬底进行清洗，之后不加中间过渡层，直接利用化学气相沉积原位生长石墨烯膜；然后按照步骤(3)得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底；(4)采用热壁CVD沉积石墨烯膜，具体为：在H2和Ar的气氛中加热至950℃(加热过程中H2和Ar流速分别为200和500mL/min，升温速度为33℃/分钟)，待炉温升至950℃后热处理10min；热处理完成后通入CH4、H2和Ar的混合气体(气体流速分别为甲烷5mL/min、氢气200mL/min和氩气500mL/min)，开始生长石墨烯，冷却速度100℃/min，沉积时间2小时，即得到泡沫镍铁衬底石墨烯三维网络骨架；再磁控溅射在石墨烯表面沉积一层镍，然后利用等离子辅助化学气相沉积在石墨烯表面催化生长碳纳米管，同时外加电场下作用下控制碳纳米管的生长取向，使它们垂直与石墨烯表面形成碳纳米管林，得到碳纳米管包覆石墨烯膜的强化层，沉积参数为：甲烷氢气质量流量百分比为8％；生长温度为600℃，生长气压3000Pa；等离子电流密度5mA/cm2；沉积区域中磁场强度为500高斯，沉积时间，30min，得到泡沫镍铁衬底碳纳米管包覆石墨烯三维网络骨架；之后按照步骤(5)在与基体材料复合之前，采用真空蒸发的方法在泡沫石墨烯骨架表面蒸镀一层金属钛膜进行表面改性，钛膜厚度为500nm；(6)将表面镀钛的纳米管包覆石墨烯泡沫骨架置于模具中，采用作为整体增强体的布设方式与基体进行复合；(7)采用浸渍固化进行复合：a)制备硅橡胶前驱液：称取209硅橡胶前驱体，将其与购买时配有的固化剂按10:1的质量比混合，所得混合物与有机溶剂乙酸乙醋再按质量比1:9混合，再剧烈搅拌约5分钟，将混合物进行抽真空处理5分钟去除其中气泡，最终获得硅橡胶前驱体的乙酸乙醋溶液；b)混合：金刚石三维网络骨架放入模具中，然后按照体积比1:2滴入硅橡胶前驱体溶液，使其渗透并充分浸润金刚石宏观体，得混合体；c)真空处理：将上述混合体进行真空处理2h，去除其中的溶剂和气泡，使硅橡胶前驱液更好地填充到金刚石网络的孔隙中；d)加热至80℃，并保温固化4h，得到泡沫石墨烯/碳纳米管骨架增强硅橡胶复合材料，复合材料的热导率为254W/mK。
实施例六:泡沫金刚石/石墨烯/碳纳米管骨架增强PMMA复合材料
泡沫金刚石/石墨烯/碳纳米管骨架增强聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)复合材料，本例中采用孔径为0.3mm泡沫铜作为衬底，泡沫金刚石增强体占复合材料体积分数40％，首先按照步骤(1)对泡沫铜三维网络衬底进行清洗，之后按步骤(2)采用磁控溅射技术在泡沫铜三维网络骨架表面沉积厚度为50nm的钼膜作为中间过渡层；然后按照步骤(3)得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底；步骤(4)采用热丝CVD沉积金刚石膜，沉积工艺参数：热丝距离6mm，基体温度800℃，热丝温度2200℃，沉积压强3KPa，CH4/H2体积流量比1:99，通过控制沉积时间得到金刚石膜厚度800μm，即得到泡沫铜衬底金刚石三维网络骨架；再采用热壁CVD在金刚石表面原位沉积石墨烯膜，具体为：在H2和Ar的气氛中加热至950℃(加热过程中H2和Ar流速分别为200和500mL/min，升温速度为33℃/分钟)，待炉温升至950℃后热处理10min；热处理完成后通入CH4、H2和Ar的混合气体(气体流速分别为甲烷5mL/min、氢气200mL/min和氩气500mL/min)，开始生长石墨烯，冷却速度100℃/min，生长时间为3小时，即得到泡沫铜金刚石/石墨烯三维网络骨架；再磁控溅射在石墨烯表面沉积一层镍，然后利用等离子辅助化学气相沉积在石墨烯表面催化生长碳纳米管，同时外加电场下作用下控制碳纳米管的生长取向，使它们垂直与石墨烯表面形成碳纳米管林，得到泡沫铜金刚石/石墨烯/碳纳米管三维网络骨架，沉积参数为：甲烷氢气质量流量百分比为10％；生长温度为600℃，生长气压3000Pa；等离子电流密度5mA/cm2；沉积区域中磁场强度为500高斯，生长时间2小时。之后按照步骤(5)在与基体材料复合之前，采用真空蒸发的方法在泡沫金刚石骨架表面原位蒸镀一层金属钨膜进行表面改性，钨膜厚度为150nm；(6)将表面镀钨的泡沫金刚石骨架置于模具中，采用作为片状增强体在基体中平行设置进行复合；(7)按照体积比1:5滴入PMMA的氯仿溶液，使其渗透并充分浸润泡沫金刚石骨架，得混合体；将上述混合体置于真空烘箱中于60℃真空干燥24h蒸出氯仿溶剂，然后加热至110℃，保温1h后，降至室温，最终得到泡沫金刚石/石墨烯/碳纳米管骨架增强PMMA复合材料，复合材料热导率分别为567W/(m·K)。
从以上实施例得到的热导率和力学性能数据可知，本发明制备的泡沫骨架增强聚合物基复合材料的热导率获得了巨大提升，热导率高达567W/mK，本发明制得的复合材料增强相与基体相在三维空间内保持连续分布，形成网络互穿结构，可有效弱化复合界面对材料热学性能的影响，既不降低聚合物基体的良好塑韧性，又能使增强相成为一个整体，最大限度发挥增强体的导热效率，使复合材料的热导率和机械强度相比较传统复合材料有极大提高，综合性能明显高于传统的聚合物基复合材料，是一种很有潜力的多功能复合材料。

Claims (13)

1.一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料，其特征在于，所述复合材料包括泡沫骨架、基体材料，所述泡沫骨架衬底选自泡沫金属骨架或泡沫陶瓷骨架或泡沫碳骨架；所述基体材料选自聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫骨架结构增强聚合物基复合材料，其特征在于，所述的聚合物选自热塑性聚合物或热固性聚合物；所述热塑性聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙二醇酯、聚对苯二甲酸、聚甲醛、聚酰胺、聚砜中的一种；所述热固性聚合物选自环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、氨基树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、硅橡胶、发泡聚苯乙烯、聚氨酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种泡沫骨架结构增强聚合物基复合材料，其特征在于，所述泡沫金属骨架选自泡沫镍、泡沫铜、泡沫钛、泡沫钴、泡沫钨、泡沫钼、泡沫铬、泡沫铁镍、泡沫铝中的一种；所述泡沫陶瓷骨架选自泡沫A12O3、泡沫ZrO2、泡沫SiC、泡沫Si3N4、泡沫BN、泡沫B4C、泡沫AlN、泡沫WC、泡沫Cr7C3中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种泡沫骨架结构增强聚合物基复合材料，其特征在于，泡沫孔径为0.01-10mm，开孔率40-99.9％，泡沫孔洞均匀分布或随机分布；泡沫骨架为平面结构或三维立体结构。
5.根据权利要求1所述的一种泡沫骨架结构增强聚合物基复合材料，其特征在于，所述泡沫骨架表面设有强化层。
6.根据权利要求5所述的一种泡沫骨架结构增强聚合物基复合材料，其特征在于，所述强化层选自金刚石膜、石墨烯膜、碳纳米管膜、石墨烯包覆金刚石膜、碳纳米管包覆金刚石膜、碳纳米管/石墨烯包覆金刚石膜中的一种。
7.根据权利要求6所述的泡沫骨架结构增强聚合物基复合材料，其特征在于，强化层中，石墨烯包覆金刚石膜是指在金刚石表面原位生长石墨烯，且石墨烯垂直于金刚石表面形成石墨烯墙；
碳纳米管包覆金刚石膜是指在金刚石表面原位生长碳纳米管，且碳纳米管垂直于金刚石表面形成碳纳米管林；
石墨烯/碳纳米管膜是指在石墨烯表面原位生长碳纳米管，且碳纳米管垂直于石墨烯表面形成碳纳米管林；
碳纳米管/石墨烯包覆金刚石膜是指在金刚石表面原位生长石墨烯、碳纳米管，且石墨烯、碳纳米管垂直于金刚石表面形成石墨烯墙和碳纳米管林。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的泡沫骨架结构增强聚合物基复合材料，其特征在于，基体材料中还添加有强化颗粒，强化颗粒选自高导热颗粒、超硬耐磨颗粒、导电颗粒中的至少一种；所述高导热颗粒选自金刚石粉、石墨烯、碳纳米管、石墨烯包覆金刚石微球、碳纳米管包覆金刚石微球、碳纳米管包覆石墨烯中的至少一种；超硬耐磨颗粒选自金刚石粉、SiC、TiC、TiN、AlN、Si3N4、Al2O3、BN、WC、MoC、Cr7C3中的至少一种；导电颗粒选自石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的泡沫骨架结构增强聚合物基复合材料，其特征在于，复合材料中，各组分的体积百分含量为：基体材料10-95％，泡沫骨架5-80％，强化颗粒体积分数为0-30％。
10.根据权利要求7所述的泡沫骨架增强聚合物基复合材料，其特征在于，在基体中，泡沫骨架以单体增强或多体阵列增强，所述多体阵列增强是指泡沫骨架以层片状平行分布或以柱状平行分布于基体中。
11.一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料的制备方法，是将泡沫骨架衬底清洗、烘干后，与聚合物、强化颗粒、偶联剂、抗氧助剂及加工助剂混合；将混合物加热到聚合物熔点以上、降解温度以下温度范围内，通过浸渍固化成型、注射成型、压制成型、注塑成型、滚塑成型、挤塑成型、层压成型、流延成型中的一种方法成型，得到泡沫骨架增强聚合物基复合材料。
12.根据权利要求11所述的一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料的制备方法，其特征在于：
将泡沫骨架清洗、烘干后，采用化学气相沉积在泡沫骨架表面生长强化层金刚石膜、石墨烯膜、碳纳米管膜后，与聚合物基体复合；沉积参数为：
沉积金刚石膜：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-10％；生长温度为600-1000℃，生长气压为103-104Pa；
沉积石墨烯膜：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-80％；生长温度为400-1200℃，生长气压为5-105Pa；
沉积碳纳米管膜：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为5-50％；生长温度为400-1300℃，生长气压为103-105Pa；
或
将泡沫骨架衬底清洗、烘干后，采用化学气相沉积在泡沫骨架表面生长强化层金刚石/石墨烯膜、金刚石/碳纳米管膜、石墨烯/碳纳米管膜、金刚石/石墨烯/碳纳米管膜后，与聚合物基体复合；
沉积过程中在泡沫骨架衬底上施加等离子辅助生长，并通过在衬底底部添加磁场把等离子体约束在泡沫骨架近表面，强化等离子对泡沫骨架表面的轰击，提高化学气相沉积速度并控制沉积物生长方向；沉积工艺为：
沉积石墨烯包覆金刚石：
首先，采用化学气相沉积技术在衬底表面沉积金刚石，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-10.0％；生长温度为600-1000℃，生长气压为103-104Pa；然后，再在金刚石表面沉积石墨烯墙，石墨烯垂直于金刚石表面生长，形成石墨烯墙，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-80％；生长温度为400-1200℃，生长气压为5-105Pa；等离子电流密度为0-50mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉；
沉积碳纳米管包覆金刚石：
首先，采用化学气相沉积技术在衬底表面沉积金刚石，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-10.0％；生长温度为600-1000℃，生长气压为103-104Pa；然后，在金刚石表面采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在沉积表面沉积镍、铜、钴的一种或复合催化层；再沉积碳纳米管，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为5-50％；生长温度为400-1300℃，生长气压为103-105Pa；等离子电流密度为0-30mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉；
沉积碳纳米管/石墨烯包覆金刚石：
首先，采用化学气相沉积技术在衬底表面沉积金刚石，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-10％；生长温度为600-1000℃，生长气压为103-104Pa；然后，在金刚石表面沉积采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在沉积表面沉积镍、铜、钴的一种或复合催化层；再沉积碳纳米管林、石墨烯墙；碳纳米管林沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为5-50％；生长温度为400-1300℃，生长气压为103-105Pa；等离子电流密度0-30mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉；石墨烯墙沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-80％；生长温度为400-1200℃，生长气压为5-105Pa；等离子电流密度0-50mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉；
沉积石墨烯/碳纳米管膜：
首先，采用化学气相沉积技术在衬底表面沉积石墨烯墙，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为0.5-80％；生长温度为400-1200℃，生长气压为5-105Pa；然后，在石墨烯墙表面在金刚石表面采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在沉积表面沉积镍、铜、钴的一种或复合催化层；再沉积碳纳米管，沉积参数为：含碳气体占炉内全部气体质量流量百分比为5-50％；生长温度为400-1300℃，生长气压为103-105Pa；等离子电流密度为0-30mA/cm2；沉积区域中磁场强度为100高斯至30特斯拉。
13.根据权利要求12所述的一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料的制备方法，其特征在于：泡沫骨架衬底清洗、烘干后，先采用电镀、化学镀、蒸镀、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积中的一种方法在泡沫骨架表面沉积镍、铜、钨、钼、钛、银、铬中的一种或复合金属层，然后，置于纳米晶和微米晶金刚石混合颗粒的悬浊液中，加热至沸腾后，于超声波中震荡、分散均匀，得到网孔中间镶嵌大量纳米晶和微米晶金刚石颗粒的泡沫骨架衬底后；对泡沫骨架采用化学气相沉积在泡沫骨架表面或金刚石颗粒表面原位生长强化层。
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Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106497522A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 中南大学 一种泡沫金刚石增强石蜡相变储能材料及制备方法
CN107174972A (zh) * 2017-06-19 2017-09-19 东南大学 一种超双亲多孔膜材料及其制备方法和应用
WO2017161993A1 (zh) * 2016-03-21 2017-09-28 中南大学 一种泡沫骨架增强复合材料及制备方法与应用
CN107605948A (zh) * 2017-11-14 2018-01-19 长沙精达高分子材料有限公司 一种复合滑动轴承及其制备方法
CN108117719A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 中国科学院金属研究所 一种石墨烯阻尼复合材料的制备方法
CN108641293A (zh) * 2018-05-08 2018-10-12 中国人民解放军国防科技大学 环氧树脂基复合材料及其制备方法和应用
WO2018210950A1 (fr) * 2017-05-16 2018-11-22 Thales Matériau thermique à haute capacité et haute conductivité, son procédé de préparation et les composants le comprenant
CN109201112A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 深圳光启高等理工研究院 一种复合载体及其制备方法和应用
CN109291450A (zh) * 2018-09-13 2019-02-01 中北大学 一种高性能纳米石墨烯发泡铝及其制备方法及制备材料
CN109913185A (zh) * 2019-03-11 2019-06-21 中国科学院合肥物质科学研究院 一种含导热膜的多层结构导热复合材料及其制备方法
CN110506026A (zh) * 2017-03-15 2019-11-26 迪金森公司 包含未浸渍的泡孔状碳纳米结构的复合物
CN110582532A (zh) * 2017-03-01 2019-12-17 阿德莱德大学 包含石墨烯的声学组合物/材料及其制备方法
CN110641404A (zh) * 2019-09-18 2020-01-03 安徽科蓝特铝业有限公司 一种汽车高强韧防撞梁及其保温挤出成型工艺
CN111778506A (zh) * 2020-05-11 2020-10-16 中南大学 一种梯度硼掺杂金刚石增强金属基复合材料及其制备方法和应用
CN112390658A (zh) * 2020-10-29 2021-02-23 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种氧化物泡沫陶瓷材料机械加工成型方法
CN112447634A (zh) * 2019-09-02 2021-03-05 清华大学 一种低杨氏模量高导热率的热界面材料及其制备方法与应用
CN112574529A (zh) * 2020-11-26 2021-03-30 北京智芯微电子科技有限公司 导热绝缘复合材料及其制备方法
CN112610523A (zh) * 2020-12-31 2021-04-06 常州凯润机械有限公司 一种耐磨高强型碳化硅叶轮材料及其制备方法
CN113275031A (zh) * 2021-05-14 2021-08-20 金陵科技学院 一种负载金属粒子的石墨相氮化碳(M/g-C3N4)三维支架及其制备方法和应用
CN113480830A (zh) * 2021-06-19 2021-10-08 中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院 一种利用三聚氰胺甲醛泡沫制备导热复合材料的方法
CN113562723A (zh) * 2020-04-29 2021-10-29 上海大学 具有梯度密度结构的轻质抗冲击碳材料、制备方法与应用
CN114025472A (zh) * 2021-11-12 2022-02-08 百强电子（深圳）有限公司 高散热金属基印刷电路板及其制作方法
CN115093722A (zh) * 2022-08-03 2022-09-23 吉林大学 一种仿生抗冲击多功能聚合物基复合材料及其制备方法
CN115612249A (zh) * 2022-09-21 2023-01-17 上海海事大学 一种高导热3d骨架泡沫填充的树脂基复合材料及制备方法
CN115637425A (zh) * 2022-10-17 2023-01-24 北京科技大学 一种金刚石中空管道泡沫增强骨架铝基复合材料及其制备方法
CN116281971A (zh) * 2023-03-03 2023-06-23 昆明理工大学 一种易于分离产生石墨烯的方法及装置
CN117551909A (zh) * 2023-11-16 2024-02-13 北京科技大学顺德创新学院 一种三维高导热碳纤维增强铜基复合材料及其制备方法
CN115637425B (zh) * 2022-10-17 2024-06-07 北京科技大学 一种金刚石中空管道泡沫增强骨架铝基复合材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102786756A (zh) * 2011-05-17 2012-11-21 中国科学院上海硅酸盐研究所 三维连续石墨烯网络复合材料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102786756A (zh) * 2011-05-17 2012-11-21 中国科学院上海硅酸盐研究所 三维连续石墨烯网络复合材料及其制备方法

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017161993A1 (zh) * 2016-03-21 2017-09-28 中南大学 一种泡沫骨架增强复合材料及制备方法与应用
US10995192B2 (en) 2016-03-21 2021-05-04 Central South University Composite material reinforced by foamed skeleton and preparation method and uses thereof
CN106497522A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 中南大学 一种泡沫金刚石增强石蜡相变储能材料及制备方法
CN108117719B (zh) * 2016-11-28 2020-05-15 中国科学院金属研究所 一种石墨烯阻尼复合材料的制备方法
CN108117719A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 中国科学院金属研究所 一种石墨烯阻尼复合材料的制备方法
CN110582532B (zh) * 2017-03-01 2022-03-22 阿德莱德大学 包含石墨烯的声学组合物/材料及其制备方法
CN110582532A (zh) * 2017-03-01 2019-12-17 阿德莱德大学 包含石墨烯的声学组合物/材料及其制备方法
CN110506026A (zh) * 2017-03-15 2019-11-26 迪金森公司 包含未浸渍的泡孔状碳纳米结构的复合物
CN110506026B (zh) * 2017-03-15 2024-03-08 迪金森公司 包含未浸渍的泡孔状碳纳米结构的复合物
AU2018269662B2 (en) * 2017-05-16 2023-01-12 Centre National De La Recherche Scientifique Thermal material with high capacity and high conductivity, method for preparing same and the components that comprise same
FR3066490A1 (fr) * 2017-05-16 2018-11-23 Thales Materiau thermique a haute capacite et haute conductivite, son procede de preparation et les composants le comprenant
WO2018210950A1 (fr) * 2017-05-16 2018-11-22 Thales Matériau thermique à haute capacité et haute conductivité, son procédé de préparation et les composants le comprenant
CN107174972B (zh) * 2017-06-19 2019-11-22 东南大学 一种超双亲多孔膜材料及其制备方法和应用
CN107174972A (zh) * 2017-06-19 2017-09-19 东南大学 一种超双亲多孔膜材料及其制备方法和应用
CN109201112A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 深圳光启高等理工研究院 一种复合载体及其制备方法和应用
CN107605948A (zh) * 2017-11-14 2018-01-19 长沙精达高分子材料有限公司 一种复合滑动轴承及其制备方法
CN108641293A (zh) * 2018-05-08 2018-10-12 中国人民解放军国防科技大学 环氧树脂基复合材料及其制备方法和应用
CN108641293B (zh) * 2018-05-08 2021-01-15 中国人民解放军国防科技大学 环氧树脂基复合材料及其制备方法和应用
CN109291450B (zh) * 2018-09-13 2021-04-06 中北大学 一种高性能纳米石墨烯发泡铝及其制备方法及制备材料
CN109291450A (zh) * 2018-09-13 2019-02-01 中北大学 一种高性能纳米石墨烯发泡铝及其制备方法及制备材料
CN109913185A (zh) * 2019-03-11 2019-06-21 中国科学院合肥物质科学研究院 一种含导热膜的多层结构导热复合材料及其制备方法
CN112447634A (zh) * 2019-09-02 2021-03-05 清华大学 一种低杨氏模量高导热率的热界面材料及其制备方法与应用
CN112447634B (zh) * 2019-09-02 2024-03-19 清华大学 一种低杨氏模量高导热率的热界面材料及其制备方法与应用
CN110641404A (zh) * 2019-09-18 2020-01-03 安徽科蓝特铝业有限公司 一种汽车高强韧防撞梁及其保温挤出成型工艺
CN113562723A (zh) * 2020-04-29 2021-10-29 上海大学 具有梯度密度结构的轻质抗冲击碳材料、制备方法与应用
CN111778506A (zh) * 2020-05-11 2020-10-16 中南大学 一种梯度硼掺杂金刚石增强金属基复合材料及其制备方法和应用
CN111778506B (zh) * 2020-05-11 2023-10-03 中南大学 一种梯度硼掺杂金刚石增强金属基复合材料及其制备方法和应用
CN112390658A (zh) * 2020-10-29 2021-02-23 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种氧化物泡沫陶瓷材料机械加工成型方法
CN112574529A (zh) * 2020-11-26 2021-03-30 北京智芯微电子科技有限公司 导热绝缘复合材料及其制备方法
CN112610523A (zh) * 2020-12-31 2021-04-06 常州凯润机械有限公司 一种耐磨高强型碳化硅叶轮材料及其制备方法
CN113275031B (zh) * 2021-05-14 2022-12-23 金陵科技学院 一种负载金属粒子的石墨相氮化碳(M/g-C3N4)三维支架及其制备方法和应用
CN113275031A (zh) * 2021-05-14 2021-08-20 金陵科技学院 一种负载金属粒子的石墨相氮化碳(M/g-C3N4)三维支架及其制备方法和应用
CN113480830A (zh) * 2021-06-19 2021-10-08 中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院 一种利用三聚氰胺甲醛泡沫制备导热复合材料的方法
CN114025472A (zh) * 2021-11-12 2022-02-08 百强电子（深圳）有限公司 高散热金属基印刷电路板及其制作方法
CN115093722A (zh) * 2022-08-03 2022-09-23 吉林大学 一种仿生抗冲击多功能聚合物基复合材料及其制备方法
CN115612249A (zh) * 2022-09-21 2023-01-17 上海海事大学 一种高导热3d骨架泡沫填充的树脂基复合材料及制备方法
CN115637425A (zh) * 2022-10-17 2023-01-24 北京科技大学 一种金刚石中空管道泡沫增强骨架铝基复合材料及其制备方法
CN115637425B (zh) * 2022-10-17 2024-06-07 北京科技大学 一种金刚石中空管道泡沫增强骨架铝基复合材料及其制备方法
CN116281971A (zh) * 2023-03-03 2023-06-23 昆明理工大学 一种易于分离产生石墨烯的方法及装置
CN117551909A (zh) * 2023-11-16 2024-02-13 北京科技大学顺德创新学院 一种三维高导热碳纤维增强铜基复合材料及其制备方法

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CN105733192B (zh) 2018-05-04

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