一种金刚石/金属复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种金刚石/金属复合材料及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：将合金I进行真空感应熔炼，合金I主要由基体金属和第一渗镀金属构成；在惰性气氛中，将真空感应熔炼后的合金I与表面镀有第二渗镀金属的金刚石进行保温保压发生熔渗反应，从而在金刚石和基体金属的界面处形成由第一渗镀金属和第二渗镀金属构成的双金属碳化物层。本发明专利技术提供的复合材料在金刚石和基体金属的界面处具有声子传输梯度界面，可以减少声子在界面处的散射，提高复合材料的导热性能，在制备电子封装热沉材料中具有潜在的应用价值。装热沉材料中具有潜在的应用价值。装热沉材料中具有潜在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石/金属复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种金刚石/金属复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着“后摩尔时代”的到来，以芯片为核心的微电子制造是我国急需突破的技术，其中高端芯片和大规模集成电路的散热问题成为制约微电子器件发展的瓶颈之一。传统电子封装散热材料由于热导率低(<200W/mK)已不能满足散热需求。铜/金刚石复合材料兼具金刚石与铜的导热优势是理想的电子封装散热材料，有望满足电子器件苛刻散热需求。
[0003]界面作为热载流子散射中心是决定铜/金刚石复合材料各组元导热优势能否充分发挥的关键，且晶格振动量子化的声子传输在铜/金刚石复合材料两相界面热传导中占据主导地位。由于金刚石与铜之间无化学反应且相互不润湿，铜/金刚石复合材料界面结合很差，声子在界面位置散射严重，热导率基本上都小于200W/mK，无法满足使用要求。对于铜/金刚石复合材料，通常采用铜基体合金化和金刚石表面金属化在铜与金刚石之间引入单一碳化物界面层来增强界面结合，从而提高界面处的声子传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金刚石/金属复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将合金I进行真空感应熔炼，所述合金I主要由基体金属和第一渗镀金属构成；(2)在惰性气氛中，将真空感应熔炼后的合金I与表面镀有第二渗镀金属的金刚石进行保温保压发生熔渗反应，从而在所述金刚石和基体金属的界面处形成由第一渗镀金属和第二渗镀金属构成的双金属碳化物层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基体金属选自Cu或Mg中的任一种；优选地，所述第一渗镀金属选自Cr、Mo中的任一种；优选地，所述第二渗镀金属选自Ti、Zr中的任一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述真空感应熔炼的温度高于所述基体金属的熔点且低于所述第一渗镀金属和第二渗镀金属的熔点；优选地，步骤(1)中，所述真空感应熔炼的真空度≤0.1Pa。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述保温为以高于所述基体金属的熔点且低于所述第一渗镀金属和第二渗镀金属的熔点的温度进行保温；优选地，步骤(2)中，所述保压为1.0～3.0MPa；优选地，步骤(2)中，所述保温保压的时间为10～60min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合金I中的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鲁华，高丽茵，黄静，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：