申請號: 201310041982.4

　　申請人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所

　　摘要：本發明涉及一種金剛石導熱復合材料及其制備方法。具體地，本發明公開了一種金剛石-金屬復合材料及其制備方法，所述的復合材料包括金屬基體以及分布于所述基體內部和/或表面的金剛石顆粒，其中至少部分或全部所述金剛石顆粒通過納米晶須結合于所述金屬基體。該復合材料具有高界面強度，高導熱率、低熱膨脹系數等優點，應用廣泛。

　　主權利要求：1.一種高熱導性能的金剛石-金屬復合材料，其特征在于，所述的復合材料包括金屬基體以及分布于所述基體內部和/或表面的金剛石顆粒，其中至少部分或全部所述金剛石顆粒通過納米晶須結合于所述金屬基體。

　　2.如權利要求1所述的金剛石-金屬復合材料，其特征在于，所述的納米 晶須為硼納米晶須或氮化硼納米晶須。

　　3.如權利要求1所述的金剛石-金屬復合材料，其特征在于，所述的高導 熱性能的金剛石-金屬復合材料具有如下一種或多種特征： (a)密度為6-8.5g/cm3；和/或 (b)導熱率≥400W/m·K；和/或 (c)熱膨脹系數≤15μm/m·K。

　　4.如權利要求1所述的金剛石-金屬復合材料，其特征在于， 所述的納米晶須具有如下特征：(i)直徑為1-5000nm；和/或(ii)長度 為0.1–300μm；和/或(iii)在金剛石顆粒表面的密度為1–10000個/μm2； 和/或 所述的金剛石顆粒的粒徑為0.1-1000μm。

　　5.如權利要求1所述的金剛石-金屬復合材料，其特征在于，所述的金屬 基體包括：銅、鋁、銀、或它們的合金。

　　6.一種金剛石-金屬復合材料的制備方法，其特征在于，包括步驟： (1)在金剛石顆粒表面原位生長納米晶須，從而形成金剛石－納米晶須復 合體；以及 (2)將步驟(1)的金剛石－納米晶須復合體與金屬基體進行燒結處理，從 而形成權利要求1所述的金剛石-金屬復合材料。

　　7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于， 所述的金屬基體包括：銅、鋁、銀、或它們的合金；和/或 所述的納米晶須為硼納米晶須或氮化硼納米晶須。

　　8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，按金剛石 －納米晶須復合體與金屬基體的總重量計算，金屬基體的質量分數為10–90%。

　　9.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于， 所述步驟(1)包括步驟： (1.1)提供包含金剛石顆粒、硼原料和金屬催化劑的混合物； (1.2)在真空中、或在氫氣、氬氣、或其組合氣體的還原性氣氛或惰性氣 氛中，將步驟(1.1)的混合物進行加熱反應，從而形成金剛石－硼納米晶須復 合體；以及 任選地(1.3)將步驟(1.2)獲得的金剛石－硼納米晶須復合體在氮氣或氨 氣中進行加熱反應，從而形成金剛石－氮化硼納米晶須復合體； 或所述步驟(1)包括步驟： (1-1)提供包含金剛石顆粒、硼原料和金屬催化劑的混合物；和 (1-2)在氮氣或氨氣中，將步驟(1-1)的混合物進行加熱反應，從而形成 金剛石－氮化硼納米晶須復合體。

　　10.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)為：在 800–1150℃下,在10–150MPa下，將步驟(1)的金剛石－納米晶須復合體與 金屬基體進行燒結處理，從而形成金剛石-金屬復合材料。

　　11.一種制品，其特征在于，包含權利要求1所述的金剛石-金屬復合材 料。

　　12.如權利要求1所述的金剛石-金屬復合材料的用途，其特征在于，用 于機械制品、復合材料或電子元器件。