石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料及其制备方法及应用

    公开(公告)号:CN105803420A

    公开(公告)日:2016-07-27

    申请号:CN201610161233.9

    申请日:2016-03-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料及制备方法,所述复合材料是在金刚石表面化学气相沉积生长石墨烯和/或碳纳米管,所述石墨烯和/或碳纳米管垂直于金刚石表面或催化层表面分布,形成石墨烯薄片阵列或碳纳米管林,本发明提供的石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料具有金刚石和石墨烯和/或碳纳米管的双重特性,可广泛应用于力学、热学、化学、电学、声学、光学等领域,其中作为增强体与聚合物或金属复合,不仅能有效改善金刚石颗粒与聚合物基体或金属基体的润湿性,而且增加了增强体与金属基体的接触面积,能保证金刚石与基体材料界面处有较高的导热性能,制备出的复合材料可兼具优异的力学和热学性能。

    一种泡沫石墨烯骨架增强铜基复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN105603248A

    公开(公告)日:2016-05-25

    申请号:CN201610161234.3

    申请日:2016-03-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种泡沫石墨烯骨架增强铜基复合材料及制备方法,所述复合材料由泡沫衬底、石墨烯强化层、基体材料组成,泡沫衬底为泡沫金属或泡沫陶瓷或泡沫碳。石墨烯强化层为石墨烯膜或石墨烯与金刚石、碳纳米管的复合。基体材料为铜及铜合金。本发明制得的复合材料因石墨烯与铝在三维空间内保持连续分布,形成了网络互穿结构,从而弱化了复合界面对材料热学和电学性能的显著影响,既能不降低金属基体在复合材料中的良好塑韧性,又能使增强相成为一个整体,最大限度地发挥增强体的导热和导电效率,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。

    一种螺旋线增强金属基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105463346A

    公开(公告)日:2016-04-06

    申请号:CN201510909975.0

    申请日:2015-12-10

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: C22C47/04 C22C47/064 C22C47/12 C22C49/06 C22C49/14

    Abstract: 一种螺旋线增强金属基复合材料及其制备方法。一种螺旋线增强金属基复合热沉材料及其制备方法,所述复合材料由金属基体、螺旋导热线和金刚石颗粒组成,金属基体为电子封装金属材料;螺旋导热线为内部含有金属螺旋线芯的表面改性金刚石螺旋线或表面改性石墨烯螺旋线;金属螺旋线芯选自平面螺旋线、柱状螺旋线、锥状螺旋线或平面螺旋结构、柱状螺旋结构、锥状螺旋结构,或在平面螺旋线外套装平面螺旋结构、柱状螺旋线外套装柱状螺旋结构、锥状螺旋线外套装锥状螺旋结构中的任意一种。本发明的复合材料沿螺旋线方向具有优异的导热性能,并通过添加金刚石颗粒形成串并联复合导热结构进一步提升导热效率,可用作电子封装和热沉材料等,解决了高温、高频、大功率电子器件的封装问题。

    一种高性能定向导热铜基金刚石复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102244051B

    公开(公告)日:2013-06-12

    申请号:CN201110169998.4

    申请日:2011-06-22

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H01L2924/0002 H01L2924/00

    Abstract: 本发明公开了一种高性能定向导热铜基金刚石复合材料及其制备方法,在所述的铜基体上同向平行分布有若干金刚石棒,所述的金刚石棒的直径为0.5~10mm,所述的金刚石棒的间距为0.5~50mm。本发明既通过铜基体中同向装配若干具有高热导率的柱状金刚石棒阵列使该复合材料沿该方向具有很好的定向导热性能,该复合材料可用作电子封装和热沉材料等,可解决高温、高频、大功率电子器件的封装问题。

    一种金刚石/W-C梯度结构复合涂层及其制备方法

    公开(公告)号:CN101487121B

    公开(公告)日:2011-01-12

    申请号:CN200910042740.0

    申请日:2009-02-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种金刚石/W-C梯度结构复合涂层及其制备方法。该复合涂层的特征在于WC-Co硬质合金上,形成以W-C梯度结构的过渡层和以金刚石涂层为耐磨涂层的复合涂层。其制备方法是,以硬质合金为试样,在Murakami试剂中浸蚀表层WC形成富钴层,然后以纯钨作为靶材,氩气和含碳气体作为反应气体,采用反应溅射方法,通过调节含碳活性气体在反应气氛中的浓度制备不同结构的W-C梯度结构作为过渡层,以化学气相沉积技术制备金刚石耐磨涂层。本发明既解决膜/基结合强度的问题,又保证金刚石薄膜表面光洁度。

    一种用于线形试样制备CVD金刚石膜的装置

    公开(公告)号:CN101503796A

    公开(公告)日:2009-08-12

    申请号:CN200910042952.9

    申请日:2009-03-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于线形试样制备CVD金刚石膜的装置,包括真空反应室和位于该真空反应室内部的气体裂解热丝、气体排出装置以及用于放置线性基体的基体支撑架,其特征在于,所述的气体排出装置为一个具有窄缝通气腔的气体收集器。所述的气体收集器具有V形横截面,所述的气体裂解热丝、线性基体和气体收集器的入口自上而下依次排列设置,其目的是将气体束集在一个较小的且和气体裂解热丝和线性基体配合的区域,以提高气体被裂解的比例,提高气体的利用率。本装置可使气流场分布成V型截面,提高混合气体的利用率和金刚石晶体的生长速率,保证基体表面沉积均匀的金刚石薄膜。

    一种复合金刚石涂层硬质合金刀模具及制备方法

    公开(公告)号:CN109930129A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201910209898.6

    申请日:2019-03-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种复合金刚石涂层硬质合金刀模具及制备方法,所述硬质合金刀模具表层设有交替布置的掺硼或非掺硼的微米晶金刚石和纳米晶金刚石构成的复合涂层,复合金刚石涂层表面沉积一层类金刚石涂层DLC。制备方法,包括除油脱脂、化学微刻蚀,等离子活化及等离子增强气态硼化,等离子清洗,金刚石泥浆超声研磨、种植纳米、微米金刚石籽晶,气相沉积金刚石复合涂层步骤。本专利通过在沉积金刚石过程中掺硼使硼原子进入金刚石晶格中,调节金刚石涂层的内应力,避免了应力突变区的产生,达到从根上避免每层应力不匹配情况的出现,有效改善复合涂层内部的应力分布,进一步提高微纳米复合涂层的完整性,提高膜基结合力和复合涂层综合力学性能。

    一种抗磨损耐腐蚀的DLC/SiNx复合薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN109898051A

    公开(公告)日:2019-06-18

    申请号:CN201910249636.2

    申请日:2019-03-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种抗磨损耐腐蚀的DLC/SiNx复合薄膜及其制备方法;所述复合薄膜在金属或合金基体表面制备非晶态金属或合金改性层后,采用磁控溅射技术依次制备SiNx薄膜、DLC薄膜。其制备方法是将金属或合金基体置于磁控溅射设备中,采用等离子轰击金属或合金基体表面,对金属或合金基体表面进行离子刻蚀或者离子刻蚀的同时进行离子注入,得到表面改性层后,采用磁控溅射在表面改性层上原位制备SiNx薄膜和DLC薄膜。本发明制备的类金刚石薄膜具有低成本效率高的优势。可以对基底进行离子清洗,也能提升含碳气氛的离化率,同时可以施加基底偏压,有效提升复合膜的综合性能,特别是射频基底偏压不会随薄膜厚度的增加而大幅降低偏压效果,适合大规模应用。

    石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料及其制备方法及应用

    公开(公告)号:CN105803420B

    公开(公告)日:2018-03-06

    申请号:CN201610161233.9

    申请日:2016-03-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料及制备方法,所述复合材料是在金刚石表面化学气相沉积生长石墨烯和/或碳纳米管,所述石墨烯和/或碳纳米管垂直于金刚石表面或催化层表面分布,形成石墨烯薄片阵列或碳纳米管林,本发明提供的石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料具有金刚石和石墨烯和/或碳纳米管的双重特性,可广泛应用于力学、热学、化学、电学、声学、光学等领域,其中作为增强体与聚合物或金属复合,不仅能有效改善金刚石颗粒与聚合物基体或金属基体的润湿性,而且增加了增强体与金属基体的接触面积,能保证金刚石与基体材料界面处有较高的导热性能,制备出的复合材料可兼具优异的力学和热学性能。

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