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高热导率金属/金刚石复合材料

2025-05-21 14:00:35
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
所属领域:
新材料及其应用
项目成果/简介:

随着新一代信息技术芯片集成度与功率密度的急剧提升,传统电子封装散热材料无法满足高功率芯片的散热需求,电子器件因过热失效,成为制约微电子技术发展的重要障碍。金属/金刚石复合材料凭借优异的散热性能,已在美西方发达国家航空航天、高端电子等领域应用,但被《瓦森纳协议》列为对华禁运产品,国内自主供给能力空白,严重威胁产业链安全。

团队针对上述痛点,突破国际技术壁垒,开发出具有自主知识产权的气压浸渗制备技术,通过精准调控金刚石与金属基体的界面结合,实现金属/金刚石复合材料的关键性能突破,热导率可达900 W/mK以上,较传统钨-铜、铝/碳化硅等散热材料提升3-4倍,热膨胀系数控制在4-8 ppm/K,与半导体芯片匹配;同时具备优异的热循环稳定性和机械性能(抗弯强度≥300 MPa),满足复杂工况下的长期可靠服役需求。金属/金刚石复合材料是高功率芯片封装的核心材料,市场需求随5G、功率半导体、人工智能、航天航空等领域的快速发展持续激增。团队累计获得金属/金刚石复合材料相关专利10余项,涵盖材料制备、界面调控和表面处理等全流程核心技术,拥有完整知识产权体系,技术壁垒坚实。目前,材料已在国内多家科研单位实现应用验证,如航天一院、航天三院、中电科13所、郑州机械研究所等。应用反馈显示,采用团队研发的高热导率金属/金刚石复合材料,器件过热失效问题显著降低,服役寿命提升。

团队研发的部分金属/金刚石复合材料产品照片如下,包括片材、丝材、管材、各类异形件及镀覆金属的产品:

项目阶段:

产品

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