石墨纤维或铜复合材料--中国科学院炭材料重点实验室

在山西省青年基金，中科院山西煤化所创新基金和国家其他攻关任务的支持下。针对微电子系统热管理，高尺寸稳定性封装材料等领域的需求，开发了一类密度可控，热膨胀系数可调节，导热能力优异的石墨纤维/铜复合材料。并对石墨纤维/铜复合材料中的若干共性问题开展了研究。

以铜及铜合金对石墨的润湿性为切入点，开发了铜/铬（1 wt.%）合金对多孔石墨介质（包括石墨纤维预制体）的自发浸渗（Spontaneous Infiltration）工艺。结果表明金属/石墨界面处的碳化物（Cr₇C₃、Cr₃C₂）的形成是浸渗过程的控制因素。可用偏聚-反应-浸渗的机理来描述铜合金对石墨的润湿过程。

铜合金/石墨界面碳化物的连续性和厚度则为影响金属/石墨界面热阻的关键因素。通过合适的热处理制度，铜/石墨体系的界面热阻从8.60×10^-6 m² K/W 降低至 0.11×10^-6 m² K/W。该结论亦为开发高性能石墨材料（如天然石墨，纳米碳管，石墨纤维等）/铜复合材料奠定了一定的基础。