一种金刚石铜复合块的制作方法

本技术属于复合材料，特别是涉及一种金刚石铜复合块。

背景技术：

1、随着电子器件向高功率、微型化方向快速发展，散热问题已成为制约器件性能与可靠性的关键瓶颈。金刚石因具备自然界最高的理论热导率(>2000w/m·k)，被视为新一代热管理材料的理想增强相。因此，金刚石颗粒增强金属基复合材料(如金刚石/铜、金刚石/铝等)因其潜在的高导热性与可调的热膨胀系数，近年来受到广泛关注。

2、金刚石铜复合材料是以金刚石颗粒为增强相、铜为基体的高性能热管理材料，兼具超高导热与可控热膨胀特性。但现有技术中常使用的金刚石铜复合材料，金刚石颗粒是无序分布在基体金属铜内的，颗粒在基体内部呈无规散点状分布，相邻颗粒间距波动范围大；随机分散的金刚石颗粒之间缺乏有效连接，导致声子(热量载体)传递路径中断，界面热阻显著增加，无法形成有效的热传输路径。

3、因此，亟需一种金刚石铜复合块，来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就在于克服现有的技术问题，提供了一种金刚石铜复合块。

2、为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

3、一种金刚石铜复合块：包括金属铜块，及嵌入在金属铜块内部的金刚石骨架。

4、优选的，所述金刚石骨架包括中空柱形的外框架，及填充并固定在外框架内的网格架；

5、所述网格架由多个单元空腔构成；所述单元空腔呈正多边形棱柱状；相邻的单元空腔之间通过共用的侧壁固定连接；多个单元空腔在外框架内呈阵列紧密排布；

6、网格架的外缘的形状被外框架的内侧壁所限定，网格架的外缘与外框架的内侧壁固定连接。

7、优选的，所述单元空腔为正三角形棱柱状、正方形棱柱状、正六边形棱柱状中的一种。

8、优选的，所述单元空腔为正六边形棱柱状。

9、单元空腔为正六边形棱柱状，金刚石骨架在金属铜块内部形成金刚石通路，为热量的传导提供了路径，同时每个金刚石通路之间的夹角都是120度，这一结构也能够提高金刚石/铜材料的抗压缩性能，提升其机械性能。

10、优选的，金刚石骨架由上至下完全贯穿金属铜块。

11、优选的，金刚石骨架中，侧壁及外框架的厚度为0.1-0.5mm。

12、优选的，金刚石铜复合块中，金刚石骨架的体积为金刚石铜复合块的体积的30vol.％-65vol.％。

13、本实用新型的金刚石铜复合块，可采用现有技术制备得到。

14、具体的，可采用以下方法进行制备：

15、将金刚石微粉与粘结剂进行混合后，采用直写3d打印设备，将金刚石颗粒按照上述结构进行打印，得到具有特定结构的金刚石骨架，再采用真空熔渗工艺对制备得到金刚石铜复合块。

16、对比采用金刚石铜混合粉体在同样工艺下制备的都得金刚石铜复合材料。金刚石颗粒按照六边形排布的金刚石铜复合材料热导率可达到620w·m/k(本新型单元空腔为正六边形棱柱状的金刚石复合块，金刚石骨架体积分数为50vol.％时，能达到该热导率)，而采用金刚石铜混合粉体在同样工艺下制备的得到金刚石铜复合材料的热导率为588w·m/k，与之相比，本实用新型的热导率提升达到5.44％。

17、本实用新型达到了以下有益效果：

18、本实用新型的金刚石铜复合块中，内部的金刚石颗粒按照金刚石骨架的结构进行排列，通过金刚石骨架在金属铜块内部构建导热通道，有利于热量从金刚石颗粒通道快速传递，从而提高材料的导热效率。

1.一种金刚石铜复合块，其特征在于：包括金属铜块，及嵌入在金属铜块内部的金刚石骨架；

2.根据权利要求1所述的一种金刚石铜复合块，其特征在于：金刚石骨架由上至下完全贯穿金属铜块。

3.根据权利要求1所述的一种金刚石铜复合块，其特征在于：金刚石骨架中，侧壁及外框架的厚度为0.1-0.5 mm。

4.根据权利要求1所述的一种金刚石铜复合块，其特征在于：金刚石铜复合块中，金刚石骨架的体积为金刚石铜复合块的体积的30vol.%-65vol.%。