中国粉体网讯  随着微电子技术和5G通信技术的持续发展，电子元器件朝着小型、高密度发展。传统电子封装材料因热导率低、散热效率低下以及热膨胀系数较高等问题可能会导致高速运行的电子器件发生过热，进而损坏甚至失效，难以满足高性能集成电路的需求。

金刚石具备优异的热力学、结构及电子性能，导热系数超过2000 W/(m·K)，是理想的散热材料，而铜拥有优异的可加工性和导热性，两者结合得到的金刚石/铜复合材料具有密度低、热导率高及热膨胀系数可调等优点，成为备受关注的热管理材料之一。

金刚石铜产品，图源：有研工研院

目前制备金刚石/铜复合材料的方法有很多，例如粉末冶金法、熔渗法、增材制造法等。其中，粉末冶金因其制备工艺简单、制备出的复合材料性能优异，已经成为最常用的制备方法之一。这种方式可以将Cu粉和金刚石颗粒通过球磨等方式混合均匀，再经烧结成型制备出微观组织均匀的复合材料。

常用的烧结工艺有真空热压烧结、快速热压烧结、放电等离子烧结等。

真空热压烧结：将金属化金刚石颗粒与铜粉混合后，在真空中施加压力和温度进行固态/液态烧结。

优点：工艺成熟，设备普及度高。缺点：烧结温度高（900-1000°C），金刚石有石墨化风险。

快速热压烧结：通过外部热源对模具和粉体进行快速加热，同时施加单轴压力，实现材料快速致密化。

优点：（1）烧结时间短，显著减少金刚石在高温下的暴露时间，有效抑制石墨化；（2）致密度高：可达95%以上，接近理论密度；（3）成本低，设备结构简单；（4）烧结温度、压力、保温时间可灵活调节，适合工艺优化探索。缺点：（1）外部加热方式导致模具边缘存在一定温度梯度；（2）样品尺寸受模具限制。

放电等离子烧结：利用脉冲电流在粉体间产生放电等离子体，实现快速升温烧结。

优点：升温速度快，烧结时间短，可减少界面反应过度。缺点：设备昂贵，样品尺寸受限。

烧结工艺的落地离不开高温烧结装备支撑，当下国内已有多家装备企业布局相关热工设备，为金刚石/铜复合材料的研制供给硬件保障。

苏州哈腾科技有限公司

哈腾科技作为一家领先的高科技企业，致力于为全球高校、科研院所及企业提供创新的材料快速烧结技术、产品和服务。公司自主研发的快速烧结技术和设备，不仅能够优化烧结生产流程，降低生产成本，还能显著提升生产效率。业务范围包括金属、陶瓷、磁性材料、铁电材料、热电材料等多种材料的快速烧结和超高温烧结试制等。

快速热压炉

上海热凡高温设备有限公司

上海热凡高温成立于2014年，是国内专注于高端真空热处理与连接装备研发制造的高新技术企业。公司长期聚焦实验室科研、工业批量生产两大应用赛道，深耕真空热处理成套装备领域，面向各大院校、科研院所、新材料企业、能源制造、精密五金加工等客户输出适配性热工工艺方案。

公司现主要产品配套有七大行业领域：

1：实验室研发测试设备领域；

2：3D金属打印热工装备领域；

3：真空钎焊和分子扩散焊接领域；

4：电子陶瓷热工装备领域；

5：金属材料热处理领域；

6：MIM金属注塑和粘合剂喷射3D打印领域；

7：新能源热工装备领域。

150吨高真空热压炉

该设备是一款将真空、压力、温度结合在一起的高真空热压烧结炉，主要应用于铝基金刚石、铜基金刚石、超硬材料、陶瓷材料等制品的热压烧结工艺，具有合理的结构设计、全伺服的液压控制系统与全自动的控制操作系统。

东莞市志远高热机械科技有限公司

志远高热成立于2018年，是一家专业生产实验电炉，工业电炉及非标定制电炉的企业，可以为高校、科研院所、工矿企业做粉末焙烧、陶瓷烧结、高温实验、材料处理、真空钎焊、真空烧结、真空脱脂、真空退火、3D打印等行业客户提供全方位高品质设备解决方案。

真空热压炉

湖南顶立科技股份有限公司

顶立科技创建于2006年，是一家专注于特种材料及特种热工装备研制、生产和销售的高新技术企业。公司研制的系列热工装备广泛应用于金属、陶瓷、石墨、石英及复合材料制备过程中的关键高温/高压环节，主要产品包括：碳基/陶瓷基复合材料热工装备、半导体材料热工装备、石英材料热工装备、先进真空热处理装备、真空钎焊/扩散焊装备、真空热压装备、粉末冶金装备等。可提供定制化综合解决方案。

真空烧结炉

株洲瑞德尔智能热工装备股份有限公司

株洲瑞德尔于2011年成立，是一家专注于高端热工装备研发、制造与服务的国家高新技术企业、国家专精特新重点“小巨人”企业。

公司主营的压力烧结炉、真空烧结炉、氮（碳）化硅陶瓷烧结炉、急速冷却烧结炉等产品，广泛应用于硬质合金、先进陶瓷、半导体、锂电新能源等材料烧结领域；化学气相沉积炉则广泛用于硬质合金刀具、碳化硅材料涂层等领域。压力烧结炉荣获2021年湖南省制造业单项冠军产品称号，公司于2024年获评国家制造业单项冠军企业，其产品远销美国、日本、韩国及欧盟等国家和地区。

真空热压烧结炉

参考来源：

[1]余田亮等.铜-金刚石复合材料制备方法与性能

[2]炉边慢谈、金刚石材料、企业官网及公开资料

（中国粉体网编辑整理/石语）

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