孟汝浩，左宏森，李 躍，栗正新

(河南工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州 450000)

0 引 言

隨著微電子技術(shù)與5G技術(shù)的發(fā)展，集成電路越來越復(fù)雜，為了追求更快速的處理速度、更精準(zhǔn)的處理精度，芯片與集成電路的發(fā)展一定是向著尺寸更小、精度更高、集成度更復(fù)雜發(fā)展，其所帶來的首要問題就是發(fā)熱量的增大。在半導(dǎo)體芯片中，隨著溫度的升高，每升高18℃，電子元件的失效率就將提升2～3倍[1]。高功率高密度的集成電路經(jīng)常被用于航空航天、國防、高精度計算運算等高精尖行業(yè)，導(dǎo)熱性能差很容易使得高速運轉(zhuǎn)的電路損傷與癱瘓，因此尋找一種更為優(yōu)良的用于熱管理的材料，對于高精尖端行業(yè)顯得尤為重要。金剛石作為高散熱性材料在熱傳導(dǎo)方面具有特有的優(yōu)勢，本文主要對Cu與金剛石復(fù)合制造電子熱管理材料的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。

1 電子熱管理材料的基本要求

理想的電子熱管理材料應(yīng)有如下性能：①良好的導(dǎo)熱性，可以保證電子元器件在工作過程中熱量的散發(fā)。②具有與半導(dǎo)體芯片相匹配的熱膨脹系數(shù)，保證在溫度的變化下，材料本身的尺寸變化符合要求，避免產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致破壞。③密度低，現(xiàn)如今各種電路儀器都向便攜、輕量化發(fā)展，特別在軍工、航空航天等行業(yè)，對儀器的重量和尺寸要求更為嚴(yán)苛。

傳統(tǒng)熱管理材料通常為W-Cu、Si、Mo-Cu等，但隨著電子功率和運算速度的提高，現(xiàn)階段已經(jīng)不能更好地滿足復(fù)雜電子集成電路。金剛石具有更高的導(dǎo)熱性，熱導(dǎo)率典型值Ⅰa型達(dá)900 W·K-1·m-1，但由于制造的特殊性，純金剛石作為熱管理材料在尺寸、形狀和成本上具有很大的局限性。使用金剛石與高導(dǎo)熱性的Cu制造的金剛石/Cu復(fù)合材料，其熱導(dǎo)率也可在500 W·K-1·m-1以上，遠(yuǎn)高于常規(guī)金屬熱管材料，并擁有較小的熱膨脹系數(shù)和較高的強(qiáng)度。隨著金剛石向功能性應(yīng)用擴(kuò)展大方向的發(fā)展,近幾年利用金剛石/Cu復(fù)合方法獲取新型熱管理材料已受到業(yè)界的重點關(guān)注。

2 金剛石/Cu復(fù)合材料制備方法

2.1 放電等離子燒結(jié)法

放電等離子燒結(jié)法(SPS)是將金屬及金剛石微粉裝入特定的模具中，上下模加壓的同時通電，粉末顆粒之間相互放電，提供相應(yīng)的壓力及溫度，促使粉末表面熔化，在壓力條件下實現(xiàn)粉體復(fù)合，以此來完成制備過程的一種新型粉末冶金燒結(jié)技術(shù)。

王云龍等[2]以平均粒徑40 μm的銅粉為基體，平均粒徑為120 μm的MBD-10型的金剛石為增強(qiáng)相通過放電等離子燒結(jié)法制備金剛石增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。采用真空氣相沉積法在金剛石表面涂覆Ti，以增強(qiáng)Cu與金剛石的界面結(jié)合。并在初次壓制成型的樣品上再次壓縮一層銅粉，在930℃、30 MPa下燒結(jié)10 min來制備圓盤狀試樣。熱膨脹系數(shù)與溫度呈正相關(guān)，在100℃時低于8×10-6K-1，熱導(dǎo)率達(dá)到了446.66 W·K-1·m-1，適合用于電子封裝材料。對比發(fā)現(xiàn)放電等離子燒結(jié)法制備所得樣品中存在一定的微裂紋，這些裂紋在材料熱膨脹過程中可以有效地抵消一部分形變，以此得到優(yōu)秀的熱膨脹系數(shù)。

淦作騰等[3]在金剛石表面真空鍍鉻進(jìn)行改性，再通過放電等離子燒結(jié)法制備金剛石/Cu復(fù)合材料，所制備的樣品熱導(dǎo)率為503.9 W·K-1·m-1，在鍍鉻金剛石含量在60%時獲得的樣品熱導(dǎo)率遠(yuǎn)高于含有60%未改性金剛石所制備的樣品。在金剛石表面鍍鉻后顯著提高了金剛石與Cu的表面結(jié)合力，提高致密度從而進(jìn)一步提高了熱導(dǎo)率。Jing-Mei Tao等[4]通過放電等離子燒結(jié)法成功制備了不同金剛石含量的金剛石/Cu復(fù)合材料，討論了金剛石含量(50%、60%、70%)對材料熱導(dǎo)率、微觀均勻性和相對密度的影響，實驗發(fā)現(xiàn)含有70%金剛石的復(fù)合材料，金剛石與Cu界面間存在明顯的裂紋，而金剛石體積分?jǐn)?shù)為50%與60%的界面裂痕很少存在。同時，當(dāng)金剛石體積分?jǐn)?shù)從60%降到50%時候，密度從86.2%增加到91%，熱導(dǎo)率相對提高。

SPS燒結(jié)技術(shù)具有燒結(jié)時間短、效率高等優(yōu)點[5]。但設(shè)備成本高，大批量生產(chǎn)尚有一定的困難。

2.2 高溫高壓法

高溫高壓法制備金屬基金剛石復(fù)合材料主要是通過金剛石合成用的鉸鏈?zhǔn)搅骓攭簷C(jī)來完成。在高溫高壓環(huán)境中，金屬粉末充分熔融為流體，能夠更好地填充于金剛石間隙。

章恒等[6]通過高溫高壓法制備獲得銅基金剛石復(fù)合材料樣品，通過與傳統(tǒng)熱壓工藝相比，高溫高壓法具有更好的致密度，并且導(dǎo)熱性能明顯優(yōu)于純銅粉與金剛石燒結(jié)生成的樣品。趙龍等[7]用高溫高壓法制備了含70%金剛石的金剛石/銅復(fù)合材料，熱導(dǎo)率為426 W·K-1·m-1，通過對照實驗研究了金剛石體積分?jǐn)?shù)、燒結(jié)工藝參數(shù)、金剛石表面金屬化處理的不同對熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)的影響。

高溫高壓制備金剛石/Cu復(fù)合材料，金屬與金剛石的表面接觸更充分，結(jié)合更緊密，制備所得的產(chǎn)品具有更高的致密度，對于導(dǎo)熱性有所提高。高溫高壓法制備的材料形狀比較單一，需要大量的后期二次加工，并且燒結(jié)過程設(shè)備相對于其它方法來說，操作要求高，能源消耗過大，相對的生產(chǎn)成本就會過高。

2.3 粉末冶金法

粉末冶金法是最早應(yīng)用于金屬基復(fù)合材料的生產(chǎn)應(yīng)用中的一種制備工藝。將金屬粉末與金剛石顆?；旌虾螅趬簷C(jī)下通過一定壓力壓制成型再燒結(jié)，以達(dá)到生產(chǎn)目的。粉末冶金過程主要由粉末制備、樣品成型、樣品燒結(jié)等工序組成[8]。其中燒結(jié)環(huán)節(jié)最重要，成型后的產(chǎn)品經(jīng)過燒結(jié)獲得一定的強(qiáng)度以及預(yù)想中的顯微結(jié)構(gòu)，以達(dá)到期望的物理化學(xué)性能，通常燒結(jié)過程要在一定的氣氛保護(hù)下完成，以免金剛石發(fā)生石墨化。

劉輝[9]利用粉末冶金冷壓-燒結(jié)法成功制備了納米金剛石/銅復(fù)合材料并研究了制備工藝、燒結(jié)溫度和時間等因素對材料微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響，并確定了最佳工藝。趙勇智等[10]通過粉末冶金法制備新型金剛石/Cu復(fù)合材料，通過正交試驗分析得到，其粉末冶金法所制備得到的金剛石/Cu復(fù)合材料熱導(dǎo)率最高達(dá)到245.89 W·K-1·m-1，并詳細(xì)分析了對熱導(dǎo)率所影響的最大的因素條件。

粉末冶金法生產(chǎn)工藝簡單，成本低，可用于批量生產(chǎn)，但產(chǎn)品致密度較低，將影響復(fù)合材料的熱導(dǎo)率，難以獲得更高要求的熱導(dǎo)材料。

2.4 熔體浸滲法

熔體浸滲法通過將金屬高溫加熱至熔體狀態(tài)下，金屬熔體進(jìn)入另一相預(yù)制的孔隙，通過冷卻所制備復(fù)合材料的一種方法。通過熔滲法制備復(fù)合材料可以減少對零部件的二次加工，幾近于一次成型，但制備成本頗高，熔體浸滲法主要分為無壓熔滲法與輔壓熔滲法。

2.4.1 無壓熔滲法

無壓熔滲法是在高溫下通過金屬熔體的毛細(xì)作用自發(fā)向預(yù)制零部件的空隙擴(kuò)展的一種無外壓作用的制備方法。通過粘結(jié)劑將金剛石制備為預(yù)制件，把銅或銅合金放置在金剛石預(yù)制件上，在氣氛中高溫使得銅或銅合金轉(zhuǎn)為液相，進(jìn)一步滲透進(jìn)入預(yù)制件內(nèi)部制備金剛石/Cu復(fù)合材料。

Abyzov等[11]通過無壓熔滲法在10 Pa的真空環(huán)境下制備了熱導(dǎo)率500～900 W·K-1·m-1的金剛石/Cu復(fù)合材料。Kang等[12]將金剛石進(jìn)行鹽浴鍍Cr后，利用粘結(jié)劑處理金剛石制備獲得金剛石預(yù)制件，通過滲透法制備了熱導(dǎo)率為562 W·K-1·m-1，熱膨脹系數(shù)為7.8×10-6K-1的金剛石/Cu復(fù)合材料。

該工藝工序簡單、設(shè)備要求不高，對熔滲過程中模具的制作要求低，適合用于工業(yè)化批量生產(chǎn)。但是由于其在無外壓環(huán)境下生產(chǎn)，毛細(xì)作用比較緩慢，相對應(yīng)的生產(chǎn)周期就會增長，并且所制備獲得的材料的熱力學(xué)性能與機(jī)械性能會有一定缺陷。

2.4.2 輔壓熔滲法

輔壓熔滲法是通過施加一定的外部壓力，使得金屬熔體在壓力作用下向預(yù)制件內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散從而達(dá)到制備目的的一種制備方法。輔壓熔滲可以通過機(jī)械加壓、氣體加壓的方式增加壓力。

Zhao等[13]利用Cr3C7對金剛石進(jìn)行包覆，后通過擠壓滲透法成功制備了金剛石/Cu復(fù)合材料，通過對材料致密度的表征，發(fā)現(xiàn)通過擠壓滲透法制備所獲得復(fù)合材料致密度高達(dá)99.6%。M. Vetterli等[14]通過氣體加壓熔滲法制備了金剛石/Cu復(fù)合材料，并研究了影響復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的因素。

該方法所制備的樣品內(nèi)部致密度高、增強(qiáng)相與金屬基體結(jié)合緊密，適合于較大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，但僅適用于結(jié)構(gòu)簡單的零部件生產(chǎn)，因為過程中基本無氣孔，并且具有疏松、縮孔等缺陷，不利于復(fù)雜形狀的零部件加工。另外機(jī)械加壓相較氣體加壓而言，制備產(chǎn)品致密度更高，但是對預(yù)制件的強(qiáng)度要求更高，而氣體加壓更能保護(hù)零部件表面不受擠壓損傷。

3 提高金剛石/Cu復(fù)合材料熱導(dǎo)性能的措施

作為復(fù)合型熱導(dǎo)材料，其性能不僅要受到單相組織或單成分性能的影響，同時其界面結(jié)構(gòu)將起到很重要的作用。因此，如何提高熱導(dǎo)性，可以從以下幾個方面進(jìn)行處理：

3.1 金剛石性能

金剛石的純度、形狀、粒徑、體積分?jǐn)?shù)都會在一定程度上對金剛石/Cu復(fù)合材料的熱導(dǎo)性造成影響。

3.1.1 金剛石純度

金剛石根據(jù)其中是否含氮元素分為Ⅰ類金剛石與Ⅱ類金剛石，Ⅰ類金剛石含氮，Ⅱ類金剛石不含氮。不同類型的金剛石間的熱導(dǎo)率是有差距的，因此不同種類金剛石制備獲得的金剛石/Cu復(fù)合材料的熱導(dǎo)率也是不同的。金剛石的熱導(dǎo)效應(yīng)主要是通過聲子傳遞，晶格振動來體現(xiàn)的，碳原子的尺寸很小，質(zhì)量很低，在金剛石中結(jié)合緊密，因此熱導(dǎo)率很大。但是存在一些阻礙聲子散射的現(xiàn)象，其中最主要就是雜質(zhì)的影響，氮聚集現(xiàn)象很大程度影響了聲子散射，從而降低材料的熱導(dǎo)能力。其次一些人造金剛石相對天然金剛石而言存在一些缺陷，例如：一些堆疊位錯、缺陷、空位、其他聲子交互作用等，都會造成熱導(dǎo)性降低。因此，選用高純度、低缺陷的金剛石是提高金剛石/Cu復(fù)合材料熱導(dǎo)率的一項重要手段。

3.1.2 金剛石形狀

除了純度，金剛石的形狀也對復(fù)合材料的熱導(dǎo)能力存在影響，在界面結(jié)合與界面熱阻相同的情況下，影響復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的因素為兩相接觸的表面積，表面積越大，總界面熱阻就越大，導(dǎo)致材料的熱導(dǎo)率越小。

Chen等[15]利用單晶金剛石、破碎金剛石、改性形狀的金剛石分別制備了金剛石/Cu復(fù)合材料，并且對其熱導(dǎo)率進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)破碎金剛石熱導(dǎo)率最低，只有401 W·K-1·m-1。單晶金剛石的熱導(dǎo)率最高，達(dá)到527 W·K-1·m-1，改性形狀的金剛石在兩者之間。這是由于單晶金剛石呈球狀，其表面積相較同等粒度的破碎金剛石與改性形狀金剛石最小，所以其界面間的熱阻就最小，因此熱導(dǎo)率越大。所以在制備金剛石/Cu復(fù)合材料過程中，選擇表面積較小的金剛石顆粒，對提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率具有顯著作用。

3.1.3 金剛石粒徑與體積分?jǐn)?shù)

在金剛石含量一定的情況下，含大粒徑的金剛石復(fù)合材料的界面相對較少，聲子導(dǎo)熱過程中的衍射過程相對就減少，聲子平均自由程增加，熱導(dǎo)率也就有所提高，此時界面熱阻是直接影響熱導(dǎo)率的因素。然而當(dāng)粒徑過大時，熱導(dǎo)率又會呈下降趨勢，這是由于在制備過程中過大的金剛石顆粒在成型制備過程中將導(dǎo)致致密度下降，從而導(dǎo)致兩相間結(jié)合不緊密，其次大顆粒的金剛石的表面能較大，導(dǎo)致復(fù)合材料中存在過多的氣孔，從而導(dǎo)致復(fù)合材料的熱導(dǎo)率下降。Xie等[16]在制備金剛石/Cu復(fù)合材料過程中同時添加混合粒度的金剛石后發(fā)現(xiàn)所制備的復(fù)合材料的熱導(dǎo)率均超過700 W·K-1·m-1，發(fā)現(xiàn)通過大小顆粒不同的金剛石混合均勻后所制備的復(fù)合材料熱導(dǎo)率要高于單一粒度金剛石所制備的復(fù)合材料。

同時體積分?jǐn)?shù)對熱導(dǎo)率影響與之類似，過少金剛石體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料其中金剛石含量不足，在傳熱過程中基本仍為電子傳熱，聲子傳熱效應(yīng)極低。而金剛石含量過多時，仍存在材料合成不致密導(dǎo)致氣孔產(chǎn)生的現(xiàn)象。鄧安強(qiáng)等[17]通過研究不同粒度金剛石與不同體積分?jǐn)?shù)金剛石對熱導(dǎo)率的影響發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金剛石的體積分?jǐn)?shù)為60%～70%、粒徑為100 μm左右時，復(fù)合材料的性能最優(yōu)，國際上最高可以制備熱導(dǎo)率為920 W·K-1·m-1的金剛石/Cu復(fù)合材料。所以選擇合適的粒徑對提高金剛石/Cu復(fù)合材料的熱導(dǎo)率具有重要意義。

3.2 金剛石與銅的界面結(jié)合

在國內(nèi)外研究者的研究制備過程中發(fā)現(xiàn)，一些金剛石/Cu復(fù)合材料的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論計算所得到的熱導(dǎo)率，其所制備的金剛石/Cu復(fù)合材料遠(yuǎn)不符合現(xiàn)在高精密電子行業(yè)設(shè)備的需求。這是因為金剛石與銅之間的表面潤濕度極差，其兩者不能發(fā)生反應(yīng)，如果單純銅與金剛石進(jìn)行復(fù)合，相當(dāng)于兩者普通的機(jī)械結(jié)合，并沒有實質(zhì)的反應(yīng)發(fā)生。另一方面，傳熱主要通過電子的運動進(jìn)行傳導(dǎo)[18]。銅基體中存在大量的自由電子，而金剛石是以聲子傳熱的方式進(jìn)行熱量的傳遞，金剛石內(nèi)部孔隙、裂紋等缺陷極易導(dǎo)致聲子散射從而影響熱導(dǎo)率[19]。而金剛石與銅極差的潤濕性很容易導(dǎo)致產(chǎn)生孔隙、裂紋等缺陷。因此如何提高其兩者間的界面潤濕性顯得尤為重要。在目前研究過程中，一般通過兩種途徑對金剛石/Cu復(fù)合材料的界面進(jìn)行改性處理，一種是對金剛石進(jìn)行表面預(yù)處理，另一種是對銅進(jìn)行預(yù)合金處理。

3.2.1 金剛石表面預(yù)處理

(1)金剛石表面金屬化

金剛石表面金屬化即將金剛石表面鍍覆一層金屬或金屬碳化物涂層，所鍍涂層可以與金剛石形成良好的浸潤結(jié)合，涂層進(jìn)一步與Cu進(jìn)行結(jié)合從而形成良好的結(jié)合效果，達(dá)到改善Cu與金剛石的浸潤性，提高界面性能[20]。同時涂層可以防止金剛石在高溫?zé)Y(jié)過程中出現(xiàn)石墨化現(xiàn)象，影響材料性能。

劉秋香等[21]在金剛石表面通過磁控濺射鍍Ti，再與Cu粉混合通過超高壓燒結(jié)法制備得到了金剛石/銅復(fù)合材料，并對其界面結(jié)合做出了研究，其中在超高壓燒結(jié)法制備后，沒有在金剛石表面發(fā)現(xiàn)石墨化現(xiàn)象的發(fā)生。

龍濤[22]通過鹽浴鍍覆在金剛石表面分別鍍覆W、Cr、Ti，再通過無壓熔滲法制備出三種不同界面的金剛石/Cu復(fù)合材料。其中研究得到：鍍W金剛石制備所得復(fù)合材料，界面以WC-CuW偽合金釘扎咬合連接，材料熱導(dǎo)率在500 W·K-1·m-1以上，其WC界面相的本征熱導(dǎo)率最高。鍍Cr金剛石制備所得復(fù)合材料，界面以Cr3C2-CuCr合金形式連接，其熱導(dǎo)率在400 W·K-1·m-1左右。鍍Ti金剛石制備所得復(fù)合材料，界面以TiC-CuTi合金形式連接，其熱導(dǎo)率不足300 W·K-1·m-1。三者連接強(qiáng)度與其界面的本征熱導(dǎo)率依次降低，通過分析研究得到影響復(fù)合材料的熱導(dǎo)率關(guān)鍵因素在于其界面相本征熱導(dǎo)率及界面結(jié)合強(qiáng)弱。

(2)金剛石表面刻蝕

金剛石由于硬度較高，通常物理手段很難在金剛石表面形成刻蝕痕跡，一般采用化學(xué)手段在金剛石表面形成刻蝕坑，通過刻蝕來解決金剛石與基體之間的浸潤性差的問題。但具體針對刻蝕對復(fù)合材料性能的影響，目前研究還比較少，但仍有研究可以證明，金剛石表面刻蝕可以提高其對應(yīng)復(fù)合材料的性能。金剛石表面刻蝕解決復(fù)合材料浸潤性差的途徑是通過粗化金剛石表面，提高表面粗糙度，提高基體與金剛石表面的接觸面積。李歷陽[23]通過溶鹽法和氧氣氣氛法分別對金剛石進(jìn)行刻蝕，而后用摻Ti的純銅粉制備金剛石/Cu復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)：隨刻蝕程度的增加，熱導(dǎo)率先下降后上升，最高達(dá)到512 W·K-1·m-1。

3.2.2 銅基體的預(yù)合金化處理

為解決銅基體與金剛石潤濕性差的問題，還可以在銅基體中添加適當(dāng)含量的合金元素，合金元素與金剛石形成碳化物，達(dá)到化學(xué)鍵合，以此來間接增強(qiáng)金剛石與Cu的界面性能，其中合金元素的含量特別注意，含量過低會導(dǎo)致無法在金剛石表面形成完整的碳化物層，改性效果不明顯；含量過高會導(dǎo)致材料熱膨脹系數(shù)和力學(xué)性能降低。

Bai等[24]通過在銅基體中添加B元素，制備獲得金剛石/Cu復(fù)合材料并對其熱膨脹系數(shù)進(jìn)行了研究。隨著B元素的加入，材料的熱膨脹系數(shù)呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，

Schubert等[25]霧化銅合金中添加一定量的Cr，以此提高了金剛石/Cu復(fù)合材料中的界面結(jié)合，在金剛石與Cu的界面間形成了一層薄的納米級Cr3C2層，從而提高了復(fù)合材料的結(jié)合強(qiáng)度和熱物理性能。Mańkowski等[26]用含Cr0.8wt%的Cu/Cr合金粉通過脈沖等離子燒結(jié)法制備金剛石/Cu復(fù)合材料，得到熱導(dǎo)率658 W·K-1·m-1的復(fù)合材料。Chung等[27]通過傳統(tǒng)粉末冶金法，將Ti、Cu、金剛石混合后在1373K下無壓燒結(jié)，制備得到金剛石/Cu復(fù)合材料，所制備材料的熱導(dǎo)率達(dá)到608 W·K-1·m-1，且熱膨脹系數(shù)也較為合適。

4 總結(jié)與展望

目前熱管理材料正是下一代產(chǎn)品革命的重要基礎(chǔ)，對于金剛石/Cu復(fù)合材料而言，其中重要的問題就是如何解決兩相之間的界面潤濕性問題。通過對Cu基體進(jìn)行合金化處理，使一些與金剛石具有良好浸潤性的金屬先于金剛石進(jìn)行鍵合，以此提高潤濕性；鍍覆金屬或金屬碳化物是為了使其與金剛石進(jìn)行反應(yīng)從而達(dá)到化學(xué)鍵合，以此來提高銅基體對金剛石的潤濕性；也可以通過高溫碳化金剛石表面形成一層C，與金屬基體形成碳化物來對金剛石進(jìn)行從外到內(nèi)的擴(kuò)散運動，從而達(dá)到改性目的；利用刻蝕使金剛石表面形成溝壑、粗化等表面行為，加大金剛石表面與金屬基體接觸的面積以達(dá)到改性目的。前兩種方法是目前應(yīng)用較多的，效果較為顯著的方法，后兩種就目前的來說還有進(jìn)一步的挖掘與應(yīng)用空間。金剛石/Cu復(fù)合材料的研究目前還沒有達(dá)到完全適應(yīng)與大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用的地步，針對如何在未來提高其生產(chǎn)應(yīng)用提出以下展望：

(1)關(guān)于導(dǎo)熱模型、界面熱阻等材料計算學(xué)科問題仍具有很大的研究價值，如何構(gòu)建包含金剛石聲子傳熱與銅基體電子傳熱兩者兼顧的熱力學(xué)模型，決定了能否為高性能復(fù)合材料制備提供理論支持。

(2)關(guān)注納米尺度的界面效應(yīng)，界面鍍層是否均一，厚度是否均勻，從納米尺度解決界面?zhèn)鲗?dǎo)熱問題。

(3)減少復(fù)合材料的二次加工量，同時開發(fā)高精度高效率加工方法。金剛石的高硬度導(dǎo)致了其加工困難性，一般熱管理領(lǐng)域的部件都要求較高的產(chǎn)品精密度，因此，減少加工步驟，提高加工精度，甚至可以達(dá)到一次成型的工藝流程就顯得尤為重要。