复合材料的整体热导率受到铜与金刚石界面传导的显著影响，该性能又与界面结合强度、界面态密度以及界面缺陷等诸多因素紧密相关。为了提升界面结合并降低界面热阻，常采用金刚石表面金属化和铜基体合金化两种策略来优化金刚石/铜复合材料的界面性能。其中，金刚石表面金属化是指在金刚石颗粒表面预先镀覆活性元素，例如Ti、...
最后，通过高真空环境（10-4Pa）去除预压复合材料中的酒精，然后采用粉末冶金法中的火花等离子烧结技术（SPS）对铜和金刚石复合材料进行致密化处理。（a）金刚石/铜复合材料的制备过程示意图；（b）SPS粉末冶金制备中的不同烧结工艺在SPS制备过程中，我们引入了创新的低温高压（LTHP）烧结工艺，并与超薄界面改性技术...
金刚石具有优异的热性能,在所有块状材料中具有最高的各向同性热导率(k= 2300W/mK),并且在室温下具有超低的热膨胀系数(CTE=1ppm/K)。金刚石颗粒增强铜基体(金刚石/铜)复合材料作为新一代热管理材料,因其潜在的高k值和可调CTE而受到极大关注...
该材料结合了广泛应用的铜和是否具有卓越导热性能的金刚石,展现出极其优越的散热能力。根据公司公布的参数,该复合材料的导热系数高达800W/m·K,分别是普通纯铜导热能力的两倍。 新推出的两款复合材料具有不同的金刚石体积分数,一款金刚石体积分数为35%±5%,导热系数为800W/m·K,厚度最低仅有0.35mm;而另一款金刚...
在复合材料制备过程中,金刚石主要以颗粒形式与铜基体复合,熔融的铜液需要渗入金刚石颗粒之间并填充间隙以完成致密化。而铜液能否顺利渗入金刚石颗粒间间隙,一方面取决于金刚石与铜之间的润湿情况,另一方面则受金刚石颗粒间孔隙结构的影响。金刚石不同的粒径将决定堆叠后孔隙的大小、结构,从而影响铜液渗入时受到的毛细...
据Element Six介绍,这种独特的铜-金刚石复合材料是通过专有工艺精心制造而成,专为满足高端HPC(高性能计算)/AI芯片、射频功率放大器、电源转换器以及高功率半导体激光器等高功率密度半导体器件的散热需求而设计。 Element Six的首席科学家Daniel Twitchen对此表示:“随着半导体器件功率的提升和封装技术的持续进步,热管理问...
金刚石是一种性能优良的超硬材料,具有优异的热导性、机械强度和化学稳定性。而铜是一种常见的金属材料,具有良好的导电性和导热性。将金刚石与铜进行复合,可以充分发挥两者的优势,提高材料的性能,广泛应用于高温、高压、高速工况下的制造业。 金刚石增强铜基复合材料的制备是一个复杂的过程。首先要选择优质的金刚石...
金刚石与铜即使在高温下仍润湿不良以及难以形成中间碳化物的特点,导致金刚石/铜复合材料界面结合情况较差,界面热阻较高,使得复合材料热导率难以达到预期。因此,提高金刚石/铜复合材料导热性能的关键在于改善金刚石/铜之间的界面结合。目前增强金刚石/铜界面结合常用的方法主要有金刚石表面金属化法和基体合金化法。
南京航空航天大学李金旺团队结合高热流密度电子设备的散热和封装需求,研发出了高导热金刚石/铜复合材料,并对该高导热材料应用在雷达电子设备组件基板时的热性能进行了研究。 研究结果 对金刚石/铜高导热复合材料用作雷达电子设备组件散热基板时的传导热阻进行了分析计算,发现散热基板存在一个最佳厚度,其最佳厚度约为基板...