北科&西安交大&北航：實現(xiàn)超高熱導率的鋁基復合材料

目前應用廣泛的金剛石顆粒增強鋁基（diamond/Al）復合材料熱導率的最高值僅為770 Wm-1·K-1，未能充分利用金剛石的高導熱特性，如何進一步提高diamond/Al復合材料的熱導率，是本領域主要解決的關鍵問題。近日，北京科技大學張海龍教授與西安交通大學武海軍教授、北京航天航空大學趙立東教授合作，通過實現(xiàn)高界面熱導、大粒徑金剛石顆粒、高金剛石體積分數(shù)和高致密度的同時優(yōu)化，獲得熱導率高達（1 021±34）Wm-1·K-1的diamond/Al復合材料，為目前報道金剛石顆粒增強金屬基復合材料熱導率的最高值。研究工作采用雙粒徑金剛石顆粒提高金剛石體積分數(shù)并實現(xiàn)大粒徑金剛石顆粒的致密化制備，通過優(yōu)化非連續(xù)原位碳化物界面層提高界面熱導，利用多因素的協(xié)同作用，在diamond/Al復合材料的熱導率方面取得突破。該復合材料同時具有與半導體材料匹配的低熱膨脹系數(shù)（3.40×10-6K-1）、較高的高溫熱導率和穩(wěn)定的熱循環(huán)性能，能夠?qū)Ω吖β饰㈦娮悠骷M行有效散熱，有望替代現(xiàn)有電子封裝材料，推動電子封裝技術的發(fā)展。