大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，使得電子部件的功率密度越來(lái)越高，傳統(tǒng)的散熱材料已經(jīng)不能滿足散熱要求。目前人工合成金剛石技術(shù)已十分成熟，生產(chǎn)成本大幅下降，使人造金剛石在復(fù)合材料中大規(guī)模應(yīng)用成為可能。將高熱導(dǎo)、低膨脹的金剛石與高熱導(dǎo)、高膨脹的銅進(jìn)行復(fù)合制成金剛石/銅復(fù)合材料，已引起世界范圍內(nèi)的普遍關(guān)注?，F(xiàn)在研究了金剛石和銅基鈦合金、鉻合金和釩合金的界面浸潤(rùn)性和界面連接強(qiáng)度，金剛石/銅復(fù)合材料中碳化鉻界面層的形成、作用及界面優(yōu)化，以及采用超高壓技術(shù)制備出了高熱導(dǎo)、低膨脹的金剛石/銅復(fù)合材料，但不適合大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)。由于銅和金剛石的界面不浸潤(rùn)，使得金剛石/銅復(fù)合材料界面連接強(qiáng)度較低，致密度不高，熱導(dǎo)率也偏低。目前解決金剛石/銅復(fù)合材料界面問(wèn)題的方法主要是在金剛石/銅復(fù)合材料中加入少量碳化物形成元素。加入方式有兩種：一、銅合金化，在銅中加入碳化物形成元素制成銅合金；二、金剛石表面金屬化，在金剛石表面鍍上一層碳化物形成元素?，F(xiàn)有研究采用化學(xué)微真空鍍技術(shù)在金剛石顆粒表面鍍鈦，并研究鈦鍍層、燒結(jié)溫度以及金剛石顆粒體積分?jǐn)?shù)對(duì)金剛石/銅復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響。

金剛石顆粒表面鍍鈦，能夠有效改善金剛石/銅復(fù)合材料的界面浸潤(rùn)性，降低孔隙率，提高金剛石/銅復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。燒結(jié)溫度為980℃時(shí)，能夠制得高致密度、高熱導(dǎo)率的金剛石/銅復(fù)合材料。高熱導(dǎo)金剛石顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加，使銅不能充分填充金剛石顆粒之間的空隙，降低金剛石/銅復(fù)合材料的致密性，致使銅基體在金剛石/銅復(fù)合材料中的有效熱導(dǎo)率降低。因此在高熱導(dǎo)金剛石體積分?jǐn)?shù)和孔隙率同時(shí)增加的共同作用下，金剛石/銅復(fù)合材料的整體熱導(dǎo)率出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。(欣然)