[發(fā)明專利]超高導(dǎo)熱金剛石/鋁復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410675482.0
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104313385A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武高輝;修子揚;王平平;張強;姜龍濤;陳國欽;康鵬超;芶華松;代晨
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C21/00;C22C26/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展日新月異，電子設(shè)備正向著小型化、輕量化、高性能、多功能的趨勢發(fā)展。由于芯片集成度的迅猛增加，集成電路單位面積上的發(fā)熱量越來越大，為了將熱量迅速的散發(fā)出去，對封裝材料的性能提出了更高的要求。特別是一些航空航天和軍事國防領(lǐng)域，一些大功率元器件，如激光二極管、大功率示波器等發(fā)熱量較高的期間封裝中，傳統(tǒng)的可伐合金、鎢銅、鉬銅復(fù)合材料、碳化硅鋁和硅鋁復(fù)合材料熱導(dǎo)率較低，有些材料還存在密度高的缺點，不能滿足高導(dǎo)熱和輕量化要求。金剛石具有高熱導(dǎo)率(最高達2200W/(m·K))，在熱管理領(lǐng)域是鋁基復(fù)合材料的理想增強體。但金剛石與鋁存在潤濕性較差，熱膨脹系數(shù)差別大的問題，使得二者很難形成緊密的界面結(jié)合，進而影響復(fù)合材料的熱物性能和力學(xué)性能。

國內(nèi)外關(guān)于金剛石/鋁復(fù)合材料的研究主要如下：

[1]Wu?JH,Zhang?HL,Zhang?Y,Li?JW,Wang?XT.Effect?of?copper?content?on?the?thermal?conductivity?and?thermal?expansion?of?Al-Cu/diamond?composites.Mater?Des.2012,39:87-92.

[2]Xue?C,Yu?JK.Enhanced?thermal?conductivity?in?diamond/aluminum?composites:Comparison?between?the?methods?of?adding?Ti?into?Al?matrix?and?coating?Ti?onto?diamond?surface.Surf?Coat?Technol.2013,217:46-50.

[3]Tan?ZQ,Li?ZQ,Fan?GL,Guo?Q,Kai?XZ,Ji?G,et?al.Enhanced?thermal?conductivity?in?diamond/aluminum?composites?with?a?tungsten?interface?nanolayer.Mater?Des.2013,47:160-6.

[4]Mizuuchi?K,Inoue?K,Agari?Y,Morisada?Y,Sugioka?M,Tanaka?M,et?al.Thermal?conductivity?of?diamond?particle?dispersed?aluminum?matrix?composites?fabricated?in?solid-liquid?co-existent?state?by?SPS.Compos?Pt?B-Eng.2011,42:1029-34.

[5]Johnson?WB,Sonuparlak?B.Diamond/Al?metal?matrix?composites?formed?by?the?pressureless?metal?infiltration?process.Journal?of?material?research.1993,8(5):1169-1173

[6]Zhang?Y,Wang?XT,Wu?JH.The?Influence?of?Silicon?Content?on?the?Thermal?Conductivity?of?Al-Si/Diamond?Composites.2009International?Conference?on?Electronic?Packaging?Technology&High?Density?Packaging.2009,632-636.

[7]Ruch?PW,Beffort?O,Kleiner?S,Weber?L,Uggowitzer?PJ.Uggowitzer.Selective?interfacial?bonding?in?Al(Si)–diamond?composites?and?its?effect?on?thermal?conductivity.Composites?Science?and?Technology,2006,66:2677–2685.

[8]Wu?JH,Zhang?HL,Zhang?Y,Li?JW,Wang?XT.The?role?of?Ti?coating?in?enhancing?tensile?strength?of?Al/diamond?composites.Materials?Science&Engineering?A.2013,565:33–37.