Talu mai le 1980s, o le tuʻufaʻatasiga tuʻufaʻatasia o eletise eletise ua faʻateleina i se fua faatatau faaletausaga o le 1.5 × poʻo le vave. O le tu'ufa'atasiga maualuga e o'o atu ai i le tele o densities o lo'o iai nei ma le fa'atupuina o le vevela i le taimi o le ta'aloga.Afai e le faʻamalo lelei, o lenei vevela e mafai ona mafua ai le faʻaogaina o le vevela ma faʻaitiitia ai le ola o mea eletise.
Ina ia fa'amalieina mana'oga fa'ateteleina fa'amama, o lo'o su'esu'eina ma fa'asilisili mea fa'apipi'i fa'aeletoroni fa'atasi ai ma le fa'auluina o le vevela.
Taimane/mea tu'ufa'atasi kopa
01 Taimane ma Kopa
O mea fa'apipi'i fa'aleaganu'u e aofia ai sima, palasitika, u'amea, ma a latou fa'amea. O sima e pei o BeO ma AlN o lo'o fa'aalia CTE e fetaui ma semiconductor, lelei mautu vaila'au, ma feololo fa'avevela. Ae ui i lea, o latou faiga faʻalavelave, tau maualuga (aemaise BeO oona), ma faʻatapulaʻaina faʻaoga. O afifi palasitika e ofoina atu le tau maualalo, mama mama, ma le fa'alumaina ae e afaina i le le lelei o le vevela ma le maualuga o le vevela. O u'amea mama (Cu, Ag, Al) o lo'o i ai le maualuga o le vevela ae sili atu le CTE, a'o fa'ameamea (Cu-W, Cu-Mo) e fa'afefe ai le fa'atinoga o le vevela. O lea la, e mana'omia fa'anatinati mea fa'apipi'i fou e fa'apaleni ai le fa'avevelaina maualuga ma le CTE sili ona lelei.
| Fa'amalosia | Fa'avevela vevela (W/(m·K)) | CTE (×10⁻⁶/℃) | Malosi (g/cm³) |
| Taimane | 700–2000 | 0.9–1.7 | 3.52 |
| BeO fasimea | 300 | 4.1 | 3.01 |
| AlN fasimea | 150–250 | 2.69 | 3.26 |
| SiC fasimea | 80–200 | 4.0 | 3.21 |
| B₄C fasimea | 29–67 | 4.4 | 2.52 |
| Alava Boron | 40 | ~5.0 | 2.6 |
| TiC vaega | 40 | 7.4 | 4.92 |
| Al₂O₃ fasimea | 20–40 | 4.4 | 3.98 |
| SiC whiskers | 32 | 3.4 | – |
| Si₃N₄ fasimea | 28 | 1.44 | 3.18 |
| TiB₂ fasimea | 25 | 4.6 | 4.5 |
| SiO₂ fasimea | 1.4 | <1.0 | 2.65 |
Taimane, o mea faanatura sili ona faigata e iloa (Mohs 10), e iai fo'i mea fa'apitoafa'avevela vevela (200–2200 W/(m·K)).
Taimane micro-pauta
Kopa, ma maualuga le vevela/eletise (401 W/(m·K)), ductility, ma le lelei o tau, e faʻaaogaina lautele i ICs.
O le tuufaatasia o nei meatotino,taimane/apa (Dia/Cu) tu'ufa'atasi- faatasi ai ma le Cu o le matrix ma le taimane e avea ma faʻamalosia - o loʻo tulaʻi mai e avea ma isi augatupulaga o mea e pulea ai le vevela.
02 Metotia Faiga Fa'apitoa
O auala masani mo le sauniaina o taimane / kopa e aofia ai: paʻu uʻamea, maualuga-vevela ma maualuga-omiga auala, faʻafefeteina faʻafefeteina, faʻauluina plasma sintering metotia, auala malulu malulu, ma isi.
Fa'atusatusaga o metotia sauniuni eseese, fa'agasologa ma mea totino o ta'imanino/kopa tu'ufa'atasi lapopo'a ta'itasi
| Parameter | Metallurgy Pa'u | Vacuum Vevela-oomi | Spark Plasma Sintering (SPS) | Omiga Maualuluga-Mavevela (HPHT) | Fa'asa'o malūlū | Fa'alili fa'asusu |
| Ituaiga Taimane | MBD8 | HFD-D | MBD8 | MBD4 | PDA | MBD8/HHD |
| Matrix | 99.8% Cu pauta | 99.9% electrolytic Cu pauta | 99.9% Cu pauta | Alloy / mama Cu pauta | Pa'u Cu mama | mama Cu tele / tootoo |
| Fesuiaiga Fesootaiga | – | – | – | B, Ti, Si, Cr, Zr, W, Mo | – | – |
| Lapo'a (μm) | 100 | 106–125 | 100–400 | 20–200 | 35–200 | 50–400 |
| Vaega Vaega (%) | 20–60 | 40–60 | 35–60 | 60–90 | 20–40 | 60–65 |
| Vevela (°C) | 900 | 800–1050 | 880–950 | 1100–1300 | 350 | 1100–1300 |
| Malosi (MPa) | 110 | 70 | 40–50 | 8000 | 3 | 1–4 |
| Taimi (min) | 60 | 60–180 | 20 | 6–10 | – | 5–30 |
| To'atele (%) | 98.5 | 99.2–99.7 | – | – | – | 99.4–99.7 |
| Fa'atinoga | ||||||
| Lelei Fa'aavevela Fa'avevela (W/(m·K)) | 305 | 536 | 687 | 907 | – | 943 |
O auala masani o le Dia/Cu composite e aofia ai:
(1)Metallurgy Pa'u
O pa'u taimane fefiloi/Cu e fa'amau ma fa'aluma. E ui e taugofie ma faigofie, o lenei metotia e maua mai ai le mamafa faʻatapulaʻa, microstructures le tutusa, ma faʻatapulaʻaina faʻataʻitaʻiga fua.
Siunite fa'atasi
(1)Omiga Maualuluga-Mavevela (HPHT)
I le fa'aaogaina o masini lomitusi e tele, o le Cu liusua e fa'aulu ai lattice taimane i lalo o tulaga ogaoga, ma gaosia ai mea fa'apipi'i mafiafia. Ae ui i lea, e manaʻomia e le HPHT ni mamanu taugata ma e le talafeagai mo le gaosiga tele.
Cubic lomitusi
(1)Fa'alili fa'asusu
O le Cu liusuava e fa'aulu ai taimane muamua e ala i le fa'aoso-fesoasoani po'o le fa'auluina o le capillary. O mea tu'ufa'atasi e maua ai e maua le >446 W/(m·K) fa'avevela vevela.
(2)Spark Plasma Sintering (SPS)
Fa'atosina fa'atopetope fa'asa'o pauta fa'afefiloi i lalo o le mamafa. E ui ina lelei, e fa'aitiitia le fa'atinoga o le SPS i vaega ninii taimane>65 vol%.
Ata fa'ata'ita'i o le fa'aogaina o le plasma sintering system
(5) Fa'a'a'a'a'a'i Fa'a'u'u
E fa'atelevave le pauta ma tu'u i luga o mea'ai. O lenei faiga fou e feagai ma lu'itau i le fa'amae'aina o luga ma le fa'amaoniaina o galuega fa'amama.
03 Suiga Fesootaiga
Mo le saunia o mea tu'ufa'atasi, o le fa'asusu fa'atasi i le va o vaega o se mea e mana'omia muamua mo le fa'agasologa tu'ufa'atasi ma se mea taua e a'afia ai le fa'atulagaina o feso'ota'iga ma le tulaga fa'afeso'ota'i. O le tulaga e le susu i le va o taimane ma Cu e tau atu i se tulaga maualuga maualuga le faʻaogaina o le vevela. O le mea lea, e matua taua tele le faia o suʻesuʻega suʻesuʻega i le va o le lua e ala i auala faʻapitoa eseese. I le taimi nei, o loʻo i ai le tele o auala e lua e faʻaleleia ai le faʻafitauli faʻafesoʻotaʻi i le va o taimane ma Cu matrix: (1) Faʻasagaga o suiga i luga ole taimane; (2) Alloying togafitiga o le matrix apamemea.
Fuafuaga siata ata: (a) Ufi sa'o i luga o le taimane; (b) Fa'amea fa'ameamea
(1) Suiga i luga ole taimane
Faʻapipiʻiina elemene malosi e pei o Mo, Ti, W ma Cr i luga o le vaega o le faʻamalosia o le vaega e mafai ona faʻaleleia ai uiga faʻafesoʻotaʻi o taimane, ma faʻaleleia ai lona faʻaogaina o le vevela. Sintering e mafai ona mafai ai e elemene o loʻo i luga ona tali atu i le carbon i luga o le pauta taimane e fausia ai se carbide transition layer. O lenei mea e faʻamalieina ai le tulaga susu i le va o le taimane ma le faʻavae uʻamea, ma o le ufiufi e mafai ona taofia le fausaga o le taimane mai le suia i le maualuga o le vevela.
(2) Alloying o le kopa matrix
Aʻo leʻi faia le tuʻufaʻatasia o meafaitino, o loʻo faʻatinoina togafitiga muamua i luga o uʻamea uʻamea, lea e mafai ona maua ai mea tuʻufaʻatasia e masani ona maualuga le vevela. Doping elemene galue i le matrix apamemea e le gata e mafai ona faaitiitia lelei le Angle susu i le va o taimane ma le kopa, ae ia maua ai foi se vaega carbide e mausali soluble i le matrix kopa i le taimane / Cu interface ina ua uma le tali. I lenei auala, o le tele o vaʻa o loʻo i ai i le faʻaogaina o mea e faʻaleleia ma faʻatumu, ma faʻaleleia atili ai le faʻaogaina o le vevela.
04 Fa'ai'uga
O mea fa'apipi'i masani e fa'aletonu i le puleaina o le vevela mai tupe meataalo. Dia/Cu composites, fa'atasi ai ma le CTE fa'alogoina ma le ultrahigh thermal conductivity, o lo'o fa'atusalia ai se fa'afofoga fa'afouina mo le isi tupulaga fa'aeletonika.
I le avea ai o se atinaʻe tekonolosi faʻapipiʻi pisinisi ma fefaʻatauaʻiga, o loʻo taulaʻi le XKH i suʻesuʻega ma atinaʻe ma le gaosiga o taimane / kopa composites ma faʻapipiʻi uʻamea uʻamea maualuga e pei o SiC / Al ma Gr / Cu, e tuʻuina atu ai fofo fou mo le puleaina o le vevela ma le faʻaogaina o le vevela e sili atu i le 900W / (m · K) mo le faʻapipiʻiina o eletise eletise, eletise eletise ma le eletise.
XKH's mea fa'apipi'i tu'ufa'atasia mea fa'aofuofu taimane fa'aofuina apamemea:
Taimi meli: Me-12-2025