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。公司的首席科學家武高輝教授在金屬基復合材料領(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/銅超高導熱復合材料，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、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2000W/(m·K)的超高導熱系數(shù)以及約1×10^-6 K^-1的較低熱膨脹系數(shù)，因此，將其作為增強相與熱膨脹系數(shù)相對較高的金屬基體復合所得到的金剛石增強金屬基復合材料的熱膨脹系數(shù)也與Si，GaAs等半導體材料更加匹配，且可將復合材料密度降低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，因此需要進行金剛石增強金屬基復合材料界面優(yōu)化。

一盛新材料的首席科學家武高輝教授，憑借40年的金屬基復合材料研究經(jīng)驗，帶領(lǐng)團隊在大氣環(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/銅復合材料的低成本、綠色化生產(chǎn)，還顯著提升了材料的導熱性能和穩(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-金屬的有效導熱通道提高復合材料界面熱導，其中，界面相的組成及尺寸是影響復合材料熱性能的關(guān)鍵因素。通過復合材料界面構(gòu)型設(shè)計，在材料內(nèi)部形成連續(xù)的金剛石顆粒導熱通道為提高復合材料熱導率提供了新的思路。

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)對復合材料的界面結(jié)合和熱傳導機理展開了研究，為金剛石/金屬界面改性提供理論基礎(chǔ)。

金剛石/金屬復合材料主要研究內(nèi)容示意圖

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

不同界面改性制備的金剛石/金屬復合材料熱導率圖

結(jié)語

此次Pre-A輪融資由科力投資領(lǐng)投，將進一步推動一盛新材料在金屬復合材料領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化進程。科力投資表示，看好一盛新材料在導熱散熱領(lǐng)域的廣闊前景，并將為其提供全方位的支持。

未來，一盛新材料計劃擴大生產(chǎn)規(guī)模，進一步優(yōu)化金剛石復合材料的性能，并探索其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷突破，金剛石復合材料有望成為導熱散熱領(lǐng)域的“新標桿”，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)，礦物冶金與材料學報英文IJMMM

2.杜小東等. 芯片用金剛石增強金屬基復合材料研究進展.電子機械工程

3.祝平等. 金剛石/金屬復合材料界面改性與熱傳導行為的研究進展.礦物冶金與材料學報