中國粉體網(wǎng)訊  近期，哈爾濱一盛新材料科技有限公司（簡稱“一盛新材料”）宣布完成Pre-A輪融資，由科力投資領(lǐng)投。公司的首席科學(xué)家武高輝教授在金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域有著40年的研究經(jīng)驗，是國內(nèi)知名專家，并曾擔(dān)任國防“173”重點項目的技術(shù)首席專家。

作為一家專注于金屬基復(fù)合材料研發(fā)的高科技企業(yè)，一盛新材料的核心技術(shù)——金剛石/鋁和金剛石/銅超高導(dǎo)熱復(fù)合材料，正在為高功率器件的散熱問題提供革命性解決方案。

金剛石復(fù)合材料

金剛石是一種具有獨特的熱、結(jié)構(gòu)和電子性能的材料，在電子學(xué)、能量轉(zhuǎn)換器件等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，由此衍生出的金剛石薄膜、金剛石顆粒復(fù)合材料等被廣泛應(yīng)用在研究及實際生產(chǎn)過程中。

更重要的是，金剛石有著高達(dá)2000W/(m·K)的超高導(dǎo)熱系數(shù)以及約1×10^-6 K^-1的較低熱膨脹系數(shù)，因此，將其作為增強(qiáng)相與熱膨脹系數(shù)相對較高的金屬基體復(fù)合所得到的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)也與Si，GaAs等半導(dǎo)體材料更加匹配，且可將復(fù)合材料密度降低30%～60%，作為新一代熱管理材料具有廣闊的應(yīng)用前景。

然而，由于金剛石的高界面能和化學(xué)惰性，大多數(shù)金屬無法被金剛石有效濕潤，這使得金剛石的優(yōu)異性能無法得到充分利用，因此需要進(jìn)行金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料界面優(yōu)化。

一盛新材料的首席科學(xué)家武高輝教授，憑借40年的金屬基復(fù)合材料研究經(jīng)驗，帶領(lǐng)團(tuán)隊在大氣環(huán)境下首創(chuàng)了浸滲、成型與界面反控制同步制造技術(shù)。這一技術(shù)不僅實現(xiàn)了金剛石/鋁和金剛石/銅復(fù)合材料的低成本、綠色化生產(chǎn)，還顯著提升了材料的導(dǎo)熱性能和穩(wěn)定性

金剛石/金屬界面改性

金剛石/金屬界面改性主要通過基體金屬合金化、金剛石顆粒表面處理及界面構(gòu)型設(shè)計三種方式實現(xiàn)。

基體金屬合金化以及金剛石顆粒表面處理通過形成金剛石-碳化物過渡層-金屬的有效導(dǎo)熱通道提高復(fù)合材料界面熱導(dǎo)，其中，界面相的組成及尺寸是影響復(fù)合材料熱性能的關(guān)鍵因素。通過復(fù)合材料界面構(gòu)型設(shè)計，在材料內(nèi)部形成連續(xù)的金剛石顆粒導(dǎo)熱通道為提高復(fù)合材料熱導(dǎo)率提供了新的思路。

近年來，在優(yōu)化金剛石/金屬界面結(jié)構(gòu)的過程中，除實驗外，研究者們也通過多尺度模擬技術(shù)對復(fù)合材料的界面結(jié)合和熱傳導(dǎo)機(jī)理展開了研究，為金剛石/金屬界面改性提供理論基礎(chǔ)。

金剛石/金屬復(fù)合材料主要研究內(nèi)容示意圖

(a)復(fù)合材料界面改性；(b)復(fù)合材料制備工藝優(yōu)化；(c)計算模擬；(d)熱導(dǎo)率模型理論計算

不同界面改性制備的金剛石/金屬復(fù)合材料熱導(dǎo)率圖

結(jié)語

此次Pre-A輪融資由科力投資領(lǐng)投，將進(jìn)一步推動一盛新材料在金屬復(fù)合材料領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。科力投資表示，看好一盛新材料在導(dǎo)熱散熱領(lǐng)域的廣闊前景，并將為其提供全方位的支持。

未來，一盛新材料計劃擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，進(jìn)一步優(yōu)化金剛石復(fù)合材料的性能，并探索其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷突破，金剛石復(fù)合材料有望成為導(dǎo)熱散熱領(lǐng)域的“新標(biāo)桿”，為高功率器件的發(fā)展注入新的活力。

參考來源：

1.證券之星，億歐數(shù)據(jù)，礦物冶金與材料學(xué)報英文IJMMM

2.杜小東等. 芯片用金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料研究進(jìn)展.電子機(jī)械工程

3.祝平等. 金剛石/金屬復(fù)合材料界面改性與熱傳導(dǎo)行為的研究進(jìn)展.礦物冶金與材料學(xué)報