中南大学粉末冶金国家重点实验室：金刚石/铝复合材料界面设计的研究进展

随着电子信息技术的快速发展，电子器件也趋于集成化、小型化和轻量化。这对电子封装材料的性能提出了更为严格的要求。金刚石/铝复合材料因其导热率高、膨胀率低、质量轻等优点，在电子封装热管理领域具有广泛的应用前景。然而，金刚石与铝的润湿性极差，复合材料界面存在界面产物、夹杂物层、孔隙、热匹配引起的界面脱粘等缺陷。这些界面问题限制了复合材料导热性能的充分发挥。

针对金刚石/铝复合材料的界面相容性和界面改性问题，来自中南大学粉末冶金国家重点实验室（State Key Laboratory of Powder Metallurgy）的魏秋平教授课题组，综述了界面设计的理论基础、界面改性、界面反应和复合材料稳定性的研究现状、以及金刚石/铝复合材料的发展前景。

研究发现：要想充分发挥金刚石/铝复合材料的导热性能，关键在于调整界面组成和结构，优化制备工艺，设计合理的结构。金刚石/铝复合材料界面优化的方法包括金刚石表面金属化、基体合金化、制备工艺优化和复合材料结构优化。以上方法各具优势。然而，目前对界面热传导影响机理的研究还不够深入，限制了金刚石/铝复合材料界面的设计。为实现对接口的*控制，还需要在以下方面做出努力，如深入理解界面形成机制、探索不同界面控制方法对Al4C3生成的影响机理、进一步研究复合材料构型与性能之间的“结构-效应关系”等。

相关的成果以“Research progress of diamond/aluminum composite interface design”为题，发表在Functional Diamond杂志上。