中国粉体网讯  金刚石/碳化硅/硅等功能体与铝形成的热管理复合材料具有高导热、低热膨胀系数等性能特点，属第三代电子封装及散热复合材料。

金刚石/铝

金刚石/铝复合材料利用金刚石的极高热导率和铝低密度的优点，通过两者的性能互补及协同作用，可以得到高导热、高强度、轻质化的复合材料，其具有与芯片材料相近的热膨胀系数，能保证与芯片热源紧密贴合扩热，极具发展前景。

目前，金刚石/铝复合材料主流的制备方法主要包括放电等离子烧结、真空热压烧结、无压浸渗、真空气压浸渗和挤压铸造。

其中，放电等离子烧结通过瞬时高频的脉冲在颗粒粉末的接触位置产生大量的焦耳热，促进粉末烧结。其升温速度快、耗能少，相比于其它制备方法能够在短时间内获得致密度高、导热性能好的金刚石/铝复合材料。

碳化硅/铝

SiC/Al复合材料的密度低、比强度高、比刚度高、耐磨性好、成本低、制备工艺简单，其突出的综合性能使SiC/Al成为了近年来复合材料的研究热点。高体积分数SiC/Al复合材料拥有优秀的结构承载性能、热控性能和防共振性能，其比模量为铝合金和钛合金的3倍，热膨胀系数低于钛合金，热导率高于铝合金。

对于SiC/Al复合材料来说常用的制备方法是用粉末冶金法，利用粉末冶金制备的材料增强体的加入量可以任意调节，成分比例准确，体积分数控制方便，具有较熔铸产品更优越的性能。

硅/铝

铝硅复合材料一般来说是用硅颗粒增强铝基制备而成的，即硅颗粒作为增强相弥散分布于铝基体中。纤维增强铝基复合材料需要制备纤维增强体，制备纤维需要投入的资金比较多，还容易有纤维破损等缺点。而颗粒增强铝基复合材料可以克服以上缺点，并且颗粒增强铝基复合材料为各向同性，生产速度快，成本低，也可以生产形状复杂的产品。

其中，高硅铝基复合材料因其其热膨胀系数低，重量轻，导热性好，强度高等有点，可以用于航空航天、汽车工业以及电子封装等领域。其制备方法有很多种，可以分为固态制造技术（粉末冶金法、热等静压法、热压法、挤压法、轧制法和拉拔法）、液态制造技术（浸渗法、铸造法、液态金属浸渍法以及喷射沉积法）和一些其他的制造技术（原位生成法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、化学镀、电镀以及复合镀法）。

2025年5月28日，中国粉体网将在江苏·苏州举办“第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们邀请到清华大学刘源教授出席本次大会并作题为《金刚石/碳化硅/硅等功能体与铝形成的热管理复合材料设计及加工制造》的报告。本报告将系统介绍这类材料的结构设计、制备加工方法以及应用领域，并对未来的产业发展趋势进行分析。

专家简介

刘源，博士，清华大学材料学院教授/博导，兼任河北清华发展研究院先进材料创新中心主任。教育部新世纪优秀人才（2012）。主要从事化合物半导体材料生长工艺及装备、轻量化电子封装及散热复合材料制备加工及应用研究。在国内外发表论文220余篇，出版学术著作1本，授权发明专利50余项。荣获教育部自然科学奖一等奖（2003）、河南省科技进步二等奖（2022）。目前承担包括国家重点研发计划、国家自然科学基金、民用航天预研项目、总装预研、北京市产业化重大项目以及企业委托产业化项目30余项。

参考来源：

1.刘园等. 高导热金刚石/铝复合材料的研究进展. 材料工程

2.王翔宇等. 金刚石/铝复合材料的制备及其扩热可靠性研究. 功能材料

3.康惠元. 金刚石-碳化硅/铝基复合材料的构型优化与导热性能研究. 中南大学

4.陈媛媛. 粉末冶金法制备高硅铝基复合材料的组织演变与界面结构. 天津大学

5.张成良. 碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备和性能研究. 兰州大学

（中国粉体网编辑整理/轻言）

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