金刚石_铜复合材料热导率研究 2008

万方数据张毓隽等：ＳＰＳ工艺对铜，金刚石复合材料性能的影响２８Ｎｏ。

．１ｎ冲电流通过粉末颗粒时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀地自身产生焦耳热，并使颗粒表面活化进而烧结成形的一种方法。

这种放电直接加热法热效率极高，放电点的弥散分布能够实现均匀加热，因而容易制备出均质、致密和高质量的烧结体１８母】。

国内外已经有不少研究者将其应用在制备复合材料上【ｌ啪ｌｌ】，并取得了很好的效果。

由于铜／金刚石材料是一种新型的复合材料，国内外对其研究还处于起步阶段，而且现在大多数的国外制备工艺都是高温高压法或是熔渗法，而国内的北京科技大学和有色院等【Ｉ２ｌ单位刚刚开始对其进行了探索性研究，对于ＳＰＳ制备铜／金刚石材料来说，还没有一条成熟的工艺。

笔者利用烧结温度、保温时间和烧结压强这三个ＳＰＳ中主要的工艺参数对复合材料相对密度和热导率的影响，来优化其烧结工艺，制备出热导率和相对密度均较高的铜／金刚石复合材料。

１实验所用原材料为：市售ＭＢＤ８镀钛金刚石（钛与金刚石质量比为ｈｌ０００），粒度１００“ｍ，市售纯度为９９．６％的铜粉，粒度约为２０Ｉ．ｔｍ。

图１为镀钛金刚石粉末表面的ＳＥＭ照片。

陶１镀铁盒川白的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．１ＳＥＭｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｏｆｔｈｅｔｉｔａｎｉｕｍｃｏａｔｅｄｄｉａｍｏｎｄ实验方法为：将金刚石和铜的粉末按体积分数６０％混合均匀，送入ＳＰＳ烧结炉（日本住友ＤｒＳｉｎｔｅｒ＠ＳＰＳ—１０５０）中进行烧结，真空度为４—５Ｐａ，升温速度为１．５℃·ｓ＿１，通过改变烧结温度、保温时间和压强等参数来考察复合材料相对密度和热导率的变化。

得到的样品采用排水法测其密度，用ＬＥ０１４５０型扫描电镜（ＳＥＭ）进行组织观察。

采用激光闪烁法（仪器趔号为耐驰ＬＦＡ４２７）测定该复合材料的热传导系数，按公式（１）计算热导率Ａ：／ｔ＝ＤｒＣ（１）式中：Ｄ为实验测得的热传导系数：ｒ为复合材料的密度，可由排水法测得；Ｃ为该复合材料的热容，可按混合法则公式（２）得到：ｃｃ＝ＣｃｕＶｃｕ＋Ｃｔ）ｉａＶｏｉａ（２）式中：Ｃｃ，ｃＣ。

太原理工大学硕士研究生学位论文金刚石/铜复合材料的制备及其性能研究摘要随着电子元器件电路集成规模日益提高，电路工作产生的热量也相应升高，对与集成电路芯片膨胀系数相匹配的封装材料的热导率提出了更高的要求。

本论文以制备高热导率封装材料为目的，以金刚石颗粒、Cu粉、CuTi合金粉末和W靶材作为原材料，分别利用放电等离子体烧结工艺、无压渗透工艺以及金刚石表面镀W后放电等离子体烧结制备Cu/金刚石复合材料，利用X射线衍射分析仪(XRD)研究材料成分、采用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的组织特征，并且采用激光闪射热导率测试仪测试了复合材料的热导率，着重研究了材料成分对Cu/金刚石复合材料热导率的影响。

本文首先采用无压渗透法制备Cu-Ti/金刚石复合材料。

首先将酚醛树脂和金刚石颗粒混合压制并置于真空烧结炉内800℃碳化处理得到孔隙度为50%的金刚石压坯。

然后将Cu粉和一定质量分数的Ti粉进行均匀混合后对碳化后的金刚石预制体进行包埋熔渗，冷却后得到Cu-Ti/金刚石复合材料。

实验结果表明，当Ti含量低于10wt%时，Cu合金液不能自发渗入多孔金刚石预制体中。

当Ti含量大于10wt%时，Cu-Ti/金刚石复合材料中存在界面层。

随着Ti含量的增加，Cu-Ti/金刚石复合材料致密度从83.2%逐渐增大至89.4%，金刚石颗粒与Cu基体之间的界面层厚度从0.8µm逐渐增大至4µm。

随着基体中Ti含量的增加，复合材料的热导率先增大后减小。

当Ti的质量太原理工大学硕士研究生学位论文分数为15%时，Cu/金刚石复合材料的热导率达到最大值为298W/ (m·K)。

采用扩散不匹配模型对复合材料的理论卡皮查热阻进行理论估算，将所得结果带入Hasselman-Johnson模型对不同Ti含量下制备的Cu-Ti/金刚石复合材料的理论热导率进行计算可知，当Ti含量为15wt%时，复合材料的实际热导率可以达到理论热导率的82%。

高导热金属基复合材料的制备与研究进展摘要：随着电子器件芯片功率的不断提高，对散热材料的热物理性能提出了更高的要求。

将高导热、低膨胀的增强相和高导热的金属进行复合得到的金属基复合材料，能够兼顾高的热导率和可调控的热膨胀系数，是理想的散热材料。

本文对以 Si、 SiCp、金刚石、鳞片石墨为增强相的铜基及铝基复合材料的研究进展进行了总结，并就金属基复合材料目前存在的问题及未来的研究方向进行了展望。

关键词：制备；研究进展；金属复合材料提升相和基体原材料的润滑性对复合材料的热性能有很大影响。

除此之外，基体中加强相的趋向和分布、复合材料的相组成和微观结构也会影响到原材料的导热系数。

为了防止复合材料中加强相分别不匀、趋向不匀等问题造成导热系数降低，在挑选复合材料制备方式时，应充分考虑各种方法的优缺点，并完善相关工艺指标，就可以获得导热系数最理想的金属基复合材料。

现阶段，铜基和铝基复合材料的制备技术大概可以分为固相法和液相法两类。

固相法有热压烧结法、高温高压烧结法和等离子放电烧结法等，液相法有搅拌铸造法和熔渗法等。

一、热压烧结法热压是制备复合材料传统的方式，主要加工工艺是将基体与加强相粉末混合匀称，然后放入磨具中增加工作压力，除气后升温至固相线环境温度下，在空气、真空泵及保护气中致密化，产生复合材料。

热压烧结法是金属基复合材料的重要制备方式，此方法的优势是生产出的复合金属质量稳定，加强相和金属粉占比可调。

可是，缺陷非常明显，烧结必须使用磨具，无法制备外观繁杂、尺寸大的金属基复合材料，且工艺成本高。

Goryuk 研发了电子元件基材使用于SiC/Al复合材料的压合工艺流程之中，通过隔热保温时间与压力对SiC/Al复合材料相对密度和导热系数产生的影响。

通过Goryuk的研究最佳的制备参数为：烧结环境温度700摄氏度、烧结工作压力20 MPa、隔热保温时长1 h、保护气为N2。

选用该加工工艺所得到的复合材料导热系数为240 W m-1K-1。

金刚石颗粒增强金属基复合材料的制备及性能研究淦作腾北京科技大学金刚石颗粒增强金属基复合材料的制备及性能研究Study on preparation and properties of diamond particlesreinforced metal matrix composites研究生姓名：淦作腾指导教师姓名：何新波北京科技大学材料科学与工程学院北京100083，中国Master Degree Candidate： Gan ZuotengSupervisor： He XinboSchool of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology Beijing30 Xueyuan Road，Haidian DistrictBeijing 100083，P.R.CHINA分类号：____________密 级：______________ 公开 TB333ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________１０００８北京科技大学硕士学位论文论文题目：金刚石颗粒增强金属基复合材料的制备及性能研究作者：_________________________ 淦作腾指 导 教 师： 单位： 何新波 教授北京科技大学指导小组成员： 单位：任淑彬 讲师北京科技大学 单位：论文提交日期：2009年 12月 15日学位授予单位：北 京 科 技 大 学致谢值此论文完成之际，谨向我的导师何新波教授和任淑彬老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。

二位老师在论文的选题、试验、结果分析及论文撰写过程中，付出了大量的心血和劳动。

老师们渊博的学识、严谨的治学作风、高瞻远瞩的学术思想、和蔼可亲的态度使学生受益匪浅，终生难忘。

特别感谢沈晓宇师姐在课题研究工作期间给予的热心指导。

同时，本课题组的曲选辉教授、秦明礼教授、尹海清副教授、李平副教授也给予我很大的指导和帮助，在此向他们表示衷心的感谢！感谢同课题组的王建忠、董应虎、梅敏、杨振亮、刘烨、李慧、贾宝瑞、张政敏、郭彩玉等同学对我实验工作的帮助！感谢所有关心和帮助过我的人！感谢百忙之中审阅本文的各位专家、教授！摘要本研究采用放电等离子烧结技术，制备了表面金属化的金刚石/铝、铜复合材料。

金刚石/铜复合材料热导率研究*刘永正(北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室,北京100095)摘 要: 采用放电等离子烧结法制备了金刚石/铜复合材料,并研究了增强体粒径及体积分数对复合材料热导率的影响。

结果表明复合材料的热导率随粒径的增大而略有增加,当体积分数10%时热导率最高。

X 射线衍射谱图显示制备过程中金刚石未发生石墨化。

关键词: 金刚石/铜;复合材料;热导率中图分类号: TB331文献标识码:A 文章编号:1001 9731(2009)增刊 0323 031 引 言随着电子技术的不断发展,电子元器件集成化程度越来越高,发热量也越来越大,微处理器及功率半导体器件在应用过程中常常因为温度过高而无法正常工作。

散热问题是电子信息产业发展面临的主要技术瓶颈之一[1,2]。

金刚石的室温热导率为600~2200W/(m K),热膨胀系数0.810-6/K[3]。

目前人工合成金刚石技术已十分成熟,生产成本大幅下降,使人造金刚石在复合材料中的大规模应用成为可能。

如何发挥金刚石的高导热性质来制备各种复合材料,是各国科学家广泛关注的问题[4~7]。

在金属材料中,铜具有良好的热导率,但其热膨胀系数过大,因此可以考虑以铜为基体,金刚石颗粒为增强体制备金刚石/铜复合材料。

本文采用放电等离子烧结法制备了金刚石/铜复合材料,主要研究了金刚石的粒径及体积分数对复合材料热导率的影响。

2 实 验实验用原料为电解铜粉(纯度99.7%),人造金刚石为颗粒形状不规则的普通研磨级单晶金刚石(粒径分别为20~30、40~60、60~80 m)。

将金刚石颗粒与铜粉按金刚石所占体积分数分别为5%、10%、20%、40%、60%进行配料,然后在混料机中进行混料。

将混合后的粉末装入直径 20m m的石墨模具中,在SPS 1050T放电等离子烧结炉中真空加压烧结,压力20M Pa,烧结温度900!,到温后保温5min,随炉冷却至200!后取出。

金刚石粒径对金刚石/铝复合材料导热性能的影响东方贱人华东理工大学摘要：金刚石/铝复合材料属于金属基复合材料，迎合了当前材料复合化的主流研究方向，其综合了金刚石和铝二者优良的物理性能，也弥补了金刚石成本高加工困难的缺点，不仅满足现代电子封装材料的理想化要求，而且具有大规模生产的可能，迅速成为国内外各研究机构的研究重点，各国学者都立志于优化工艺参数来制备出更高质量、更高热导率的金刚石/铝复合材料。

本课题主要研究金刚石粒径尺寸对金刚石/铝复合材料导热性能的影响，以便于选择最佳规格参数的实验原料，参考前人理论模型以及本次实验数据，探究在相同工艺条件下，金刚石粒径尺寸对Diamond/Al复合材料热导率及热膨胀系数的影响，研究结果表明：（1）相同的工艺条件前提下，金刚石粒径存在一个临界值，当粒径小于该临界值时，材料热导率随粒径尺寸增大而增大；当粒径大于该临界值时，材料的热导率随粒径尺寸增大而减小；（2）金刚石粒径越小，复合材料热膨胀系数越小。

关键词：金刚石金刚石/铝复合材料界面致密度热导率热膨胀系数第一章绪论1.1引言随着现代电子技术的飞速进步，电子工业的发展呈蓬勃之势，各种电子产品充溢于我们的日常生活之中，如智能手机、平板电脑以及液晶电视等，极大地改变了人们的生活方式和生产方式，电子产业已成为我国建设工业化道路的先驱产业。

电子产业的发展离不开安全稳定的电子封装技术作为保障，进入90年代中期以后，西方的一些发达国家一开始把目光从电子产品的研发投向了电子产品的封装技术，以期提高电子整机性能[1]，在全世界范围内，后摩尔时代的到来，掀起了一场电子封装技术研发的狂潮。

然而近几年随着电子元器件向着更高的集成度，更快的运行速度方向发展，微小化、轻便化、多功能化成为主流，然而更快的运行速度更小的芯片规格也代表着芯片高速运行时产生的热量越来越大，因为材料本身导热性能的限制，往往不能做到迅速散热，芯片常常会因为温度过高而无法正常工作，严重影响了其使用寿命和性能，散热问题已成为制约电子信息产业发展的主要难题之一[2]，电子封装领域迫切需要一种高导热材料来破解这一难题，高导热新型电子封装材料的研究迫在眉睫。

铜-金刚石复合镀层金刚石颗粒复合量的研究高龙;刘继拓;闫泽鹏;张迎九【摘要】Diamond particle content is the key to the performance of diamond composite coating.Selecting different volume fractions of alkyl bromide as the additives, we studied the effect of additive volume fraction on the composite amount of diamond particles and selected the optimum fraction of the addictive.We also studied the influences of current density and diamond particle mass concentration on the amount of diamond particles.The results showed that the composite amount of diamond particles increased first and then decreased with the increase of additive volume fraction with the optimum additive fraction of 0.8 mL/L, and that the composite amount of diamond particles increased continuously when controlling the mass concetration of diamond particles in the range of 2.5~40 g/L.Current density had an obvious effect on the compound amount of diamond particles, which increasing rapidly and then decreasing slowly with the increase of current density.%金刚石颗粒复合量是衡量复合镀层性能好坏的重要指标.选用烷基溴化物作为添加剂,研究不同体积分数添加剂对金刚石颗粒复合量的影响,优选出添加剂最佳体积分数;同时,深入研究电流密度、金刚石颗粒质量浓度对金刚石颗粒的影响.研究结果表明:随着添加剂体积分数的提高,金刚石颗粒复合量先增后减,体积分数为0.8 mL/L时,金刚石颗粒复合量最佳;控制镀液中金刚石颗粒质量浓度在2.5~40 g/L范围,金刚石颗粒复合量不断增加;电流密度对金刚石颗粒复合量的影响较为明显,随着电流密度增大,金刚石颗粒复合量呈现先快速增加后呈缓慢下降趋势.【期刊名称】《金刚石与磨料磨具工程》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】4页(P44-47)【关键词】金刚石;添加剂;复合电镀;复合量【作者】高龙;刘继拓;闫泽鹏;张迎九【作者单位】郑州大学物理工程学院, 材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052;郑州大学物理工程学院, 材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052;郑州大学物理工程学院, 材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052;郑州大学物理工程学院, 材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052【正文语种】中文【中图分类】TQ164电子封装材料中，金属基复合材料具有比单基体材料更优异的综合性能[1-3]，同时还具有其他组元材料的优异特性[4-5]。

金刚石铜复合材料作为散热材料的热导率与膨胀的研究摘要：在金刚石表面涂上含有少量碳化物元素（包括B,Cr,Ti,Si）的铜溅射物制备金刚石/铜复合材料的金属粉末，碳化物形成元素影响金刚石复合材料的微观结构和热导率。

研究发现Cu-0.5B覆盖在金刚石上形成的复合材料有相当高的硬度并且他的热导率达到300W/(m.K)。

0.5％的B的加入量能提高界面的融合并且减少金刚石与铜的热界面，而1％Cr的加入使界面层脱离金刚石表面。

Cu-0.5B覆盖在金刚石表面形成的复合材料的实际界面导热系数远高于Cu-1Cr组成的复合材料，说明材料界面的内在导热系数是影响金刚石复合材料热导率的重要因素。

关键词：金刚石/铜复合材料碳化物形成元素热导率热边界热阻界面层1简介热考虑在电子包装设计中变得急切重要因为装置不停增长的功率产生越来越多的热量，因此热沉材料需要有效的热导率和相互匹配的热膨胀系数。

金刚石复合材料有希望满足这些要求，ib类型合成金刚石的热导率估计在1 500−2 000 W/(m·K)，铜是最重要的导热和电子应用材料之一。

它能达到400 W/(m·K)的优秀的热导率和16.32×10−6 K−1的热膨胀系数。

金刚石加固铜合基被认为有助于满足日益增长的热导需求。

美国的丁伟迪报告说通过烧结金刚石和铜已经能达到600 W/(m·K)的热导率。

但是通过粉末冶金制作的复合材料被证明是界面粘合变差因为纯的流动的铜不沾金刚石。

因为界面胶合不好以及在表面的不协调的热导率界面热阻变成一个难题。

实验数据表明界面缝隙降低了复合材料的热导效果在镍-钠硼硅酸盐体系中。

在这个工作中，铜基复合材料用引发等离子烧结的方法制备在金刚石表明缓慢的磁溅射以前。

碳化物包含Cr, B, Si, Ti是用来助于提高金刚石/铜复合材料的粘合和热导，界面层对热导率的贡献正在讨论中。

2实验金刚石颗粒表面覆盖铜合金通过磁溅射。

金刚石先进复合材料的研究及应用张旺玺;穆云超;梁宝岩;卢金斌【摘要】金刚石的应用主要分为两类,一类是用于制作金刚石工具,如磨具、刀具等;另一类是用于制备金刚石功能材料,如导热材料.文章主要介绍了金刚石与金属、碳化硅或树脂等新型先进复合材料的研究现状、制备方法及主要应用前景.金刚石/金属复合材料与金刚石/碳化硅复合材料主要采用气相沉积法和烧结法来制备,烧结可以采用高压高温、脉冲电流烧结、微波、等离子体和反应渗透烧结等多种方式和热源,所制备的复合材料是热管理应用的理想材料,也可以用作耐磨材料.金刚石/树脂复合材料主要把金刚石共混到树脂基体中,可以提高树脂的导热率,或用作精密抛光材料.【期刊名称】《超硬材料工程》【年(卷),期】2014(026)003【总页数】4页(P10-13)【关键词】金刚石;复合材料;耐磨;导热【作者】张旺玺;穆云超;梁宝岩;卢金斌【作者单位】中原工学院材料与化工学院,郑州451191;中原工学院材料与化工学院,郑州451191;中原工学院材料与化工学院,郑州451191;中原工学院材料与化工学院,郑州451191【正文语种】中文【中图分类】TG146.642在现代工业技术中,为了提高材料的伺服寿命、满足苛刻条件下或新领域的应用,对提高材料耐磨性的要求越来越高[1]。

尽管耐磨材料需要足够的耐化学性能、热性能和力学性能,但是一般还需要很高的硬度和断裂韧性,因此金刚石超硬复合材料是比较理想的选择。

由于金刚石硬度高、导热性好,具有许多优异的性能,除用于首饰、光学材料外,在许多工业领域得到了广泛应用,如切削工具、钻探工具或高导热基体材料。

金刚石超硬复合材料不仅需要良好的机械性能(如,耐磨性能、使用寿命长等),还要具有良好的导热性[2,3],以便有效冷却,避免工具及加工件产生过高温损害。

一般意义上说,金刚石工具制品,如磨具、刀具、锯切刀头等,都是金刚石或其他超硬材料与金属、陶瓷或树脂组成的复合材料。

金刚石铜复合材料作为散热材料的热导率与膨胀的研究摘要：在金刚石表面涂上含有少量碳化物元素（包括B,Cr,Ti,Si）的铜溅射物制备金刚石/铜复合材料的金属粉末，碳化物形成元素影响金刚石复合材料的微观结构和热导率。

研究发现Cu-0.5B覆盖在金刚石上形成的复合材料有相当高的硬度并且他的热导率达到300W/(m.K)。

0.5％的B的加入量能提高界面的融合并且减少金刚石与铜的热界面，而1％Cr的加入使界面层脱离金刚石表面。

Cu-0.5B覆盖在金刚石表面形成的复合材料的实际界面导热系数远高于Cu-1Cr组成的复合材料，说明材料界面的内在导热系数是影响金刚石复合材料热导率的重要因素。

关键词：金刚石/铜复合材料碳化物形成元素热导率热边界热阻界面层1简介热考虑在电子包装设计中变得急切重要因为装置不停增长的功率产生越来越多的热量，因此热沉材料需要有效的热导率和相互匹配的热膨胀系数。

金刚石复合材料有希望满足这些要求，ib类型合成金刚石的热导率估计在1 500−2 000 W/(m·K)，铜是最重要的导热和电子应用材料之一。

它能达到400 W/(m·K)的优秀的热导率和16.32×10−6 K−1的热膨胀系数。

金刚石加固铜合基被认为有助于满足日益增长的热导需求。

美国的丁伟迪报告说通过烧结金刚石和铜已经能达到600 W/(m·K)的热导率。

但是通过粉末冶金制作的复合材料被证明是界面粘合变差因为纯的流动的铜不沾金刚石。

因为界面胶合不好以及在表面的不协调的热导率界面热阻变成一个难题。

实验数据表明界面缝隙降低了复合材料的热导效果在镍-钠硼硅酸盐体系中。

在这个工作中，铜基复合材料用引发等离子烧结的方法制备在金刚石表明缓慢的磁溅射以前。

碳化物包含Cr, B, Si, Ti是用来助于提高金刚石/铜复合材料的粘合和热导，界面层对热导率的贡献正在讨论中。

2实验金刚石颗粒表面覆盖铜合金通过磁溅射。

抗磁材料磁導率金剛石抗磁材料：探索磁導率及金剛石的應用引言：在科学和技术领域，我们常常会遇到一些材料具有对磁场的抗磁性质。

这类材料被广泛应用于许多领域，如电子工业、医学影像和磁共振成像技术。

本文将探讨抗磁材料的特性以及与之相关的磁导率和金刚石的应用。

一、抗磁材料的概念和特性1.1 什么是抗磁材料？抗磁材料是指对外加磁场所产生的磁场具有很弱或者没有磁性响应的材料。

这种材料通常由一些被称为抗磁质的物质组成，其特点在于不受外部磁场的影响而改变自身的磁化状态。

1.2 抗磁材料的分类抗磁材料可以分为两类：抗磁性和超抗磁性。

抗磁性材料在外加磁场下表现出微弱的磁化趋势，而超抗磁性材料则在外部磁场下表现出反磁化的特性。

1.3 抗磁材料的应用抗磁材料在许多领域具有广泛的应用。

在电子工业中，抗磁材料可用于屏蔽电磁波和减小磁场对电子设备的干扰。

在医学影像领域，抗磁材料可用于制作MRI机器的核磁共振扫描仪，从而获得清晰的影像。

二、磁导率与抗磁材料的关系2.1 什么是磁导率？磁导率是衡量材料对磁场的响应能力的物理量。

它衡量了材料在给定磁场中所表现出的磁化程度。

对于抗磁材料来说，磁导率通常非常小或者接近于零。

2.2 磁导率与抗磁材料的关系磁导率与抗磁材料之间存在一定的关系。

抗磁材料的抗磁性质使得其磁化程度非常小，从而导致其磁导率接近于零。

这一特性使得抗磁材料成为用于屏蔽磁场的理想选择。

2.3 抗磁材料的磁导率应用抗磁材料的磁导率特性决定了其在实际应用中的效果。

由于其弱磁化性质和低磁导率，抗磁材料可用于制造具有特殊磁学性质的材料，如磁消除屏蔽材料。

这种材料在电子工业中广泛应用，用于降低磁场对设备的干扰。

三、金剛石的应用3.1 金剛石的特性金刚石是一种非常硬的材料，具有高熔点和热导率，且具有抗磁性。

这些特性使得金刚石成为许多领域的理想选择，包括电子、光学和医学等。

3.2 金剛石的应用领域由于其出色的热导率和抗磁性能，金刚石在电子领域的应用广泛。

⾦刚⽯在导热散热领域的重要地位——为退烧⽽⽣叮咚~，头条新闻⼜来啦，“华为”、“5G时代”在这⼏个⽉⼤家⼀定不陌⽣，⼏乎覆盖了每天的头条，成为⼈们茶余饭后的谈资，深⼊民⼼。

5G是⽐4G多⼀个G吗从1G演变的5G，可不是爬楼梯⼀样连续提升，⽽是质的飞跃。

“G = generation”，换句话说，1G时代，我们仅仅能传输电⼦信号，只能打电话；2G可以QQ、短信与好友相互问候；3G刷微博，朋友圈；4G拉近了⼈与⼈的距离，让地球成为地球村，让你与远在千⾥的他⾯与⾯交流。

从1G到4G，信号越来越好，安全系数提⾼，⽹速成为我们追求指标。

那么5G究竟有什么不同？5G下载速率理论值将达到每秒10GB，将是当前4G上⽹速率的10倍，只需1秒，电影下载结束。

图1：⼿机的变迁5G时代呼啸⽽来，散热需求⽇益凸显5G时代呼啸⽽来，必然涉及到关键器件的更新换代，⼩到从核⼼芯⽚向射频器件，⼤到基站端向应⽤端，全部需要更新换代。

随着⼈们对电⼦产品轻薄化和性能⾼效化需求越来越⾼，半导体元器件功率密度不断提⾼，热通量也会越来越⼤，有些甚⾄⾼达数⼗千⽡/平⽅厘⽶，是太阳表⾯的5倍，如何给材料散热降温成为⾸要难题。

图2：⼿机产热分析那么在导热散热领域，材料如何选择？导热散热界⽹红⽅案⽬前，⽐较热门的散热⽅案主要有⽯墨⽚、⽯墨烯、导热界⾯材料（TIM）、热管（HP）和均热板（VC）以及半固态压铸件。

⽽天然⽯墨散热膜产品较厚，且热导率不⾼，难以满⾜未来⾼功率、⾼集成密度器件的散热需求，同时也不符合⼈们对超轻薄、长续航等⾼性能要求。

因此，寻找超热导新材料具有及其重要的意义。

这就要求这类材料具有极低的热膨胀率，超⾼热导率，以及轻薄。

⾦刚⽯、⽯墨烯等碳材料刚好满⾜要求，他们具有很⾼的导热系数，其复合材料是⼀类极具应⽤潜⼒的导热散热材料，⽬前已经成为⼈们关注焦点。

⾦刚⽯导热散热的优异性⾦刚⽯作为上述材料的代表，是⾃然界中热导率最⾼的物质，常温下热导率(Type Ⅱ Diamond)可达2000 W/(mK)，热膨胀系数约(0.86±0.1)*10-5/K ，且室温下绝缘。