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摘要
为解决导热鳞片石墨/Cu复合材料中石墨取向及Cu-C界面结合弱的难题,将Zr元素引入铜基体中作为碳化物形成元素,以优化Cu-C界面,并采用流延法和热压烧结工艺协同制备高取向石墨/Cu复合材料。研究结果表明:流延法是使鳞片石墨在基体中获得高排列取向度的有效手段;Cu-C界面处形成ZrC,界面结合更加紧密;复合材料热导率随Zr加入量的增加先增大后减小,Zr质量分数为0.5%时达到最大值604 W/(m·K),与纯Cu相比,热导率提高52%;复合材料在Z方向出现负膨胀现象,随着Zr质量分数的增加,XY平面热膨胀系数不断降低,Z方向的热膨胀系数逐渐接近半导体的热膨胀系数;当Zr质量分数增加到2.0%,复合材料的抗弯强度相对于未加Zr的复合材料提高了42%,鳞片石墨的层间剥离和脱落是导致复合材料发生断裂的主要原因。
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