Talu mai le vaitau o le 1980, o le tele o feso'ota'iga o matagaluega eletise ua fa'atupula'ia i le fua fa'aletausaga e 1.5× pe vave atu. O le maualuga o le feso'ota'iga e o'o atu ai i le tele o le tele o le eletise ma le fa'atupuina o le vevela i le taimi o le fa'agaioiga.Afai e le fa'asalalauina lelei le vevela, e mafai e lenei vevela ona mafua ai le faaletonu o le vevela ma fa'apu'upu'u ai le umi e ola ai vaega eletise.
Ina ia fa'afetaui mana'oga fa'atupula'ia o le puleaina o le vevela, o lo'o su'esu'eina ma fa'aleleia atili ai mea fa'aeletoronika fa'aonaponei e sili atu le fa'avevela.
Mea fa'apipi'i taimane/apamemea
01 Taimane ma le Kopa
O mea e afifiina masani e aofia ai keramika, palasitika, uʻamea, ma a latou uʻamea faʻafefiloi. O keramika e pei o le BeO ma le AlN e faʻaalia ai CTE e fetaui ma semiconductors, mautu lelei i vailaʻau, ma le feololo o le faʻavevela. Peitaʻi, o la latou faiga faigata, tau maualuga (aemaise lava le BeO oona), ma le maaleale e faʻatapulaʻaina ai le faʻaaogaina. O afifiina palasitika e ofoina atu le tau maualalo, mama, ma le puipuiga ae e mafatia i le le lelei o le faʻavevela ma le le mautu o le vevela maualuga. O uʻamea mama (Cu, Ag, Al) e maualuga le faʻavevela ae tele naua le CTE, ae o uʻamea faʻafefiloi (Cu-W, Cu-Mo) e faʻaleagaina ai le faʻatinoga o le vevela. O le mea lea, o mea fou e afifiina e paleni le maualuga o le faʻavevela ma le CTE sili ona lelei e manaʻomia vave.
| Fa'amalosiauga | Fa'atinoina o le Vevela (W/(m·K)) | CTE (×10⁻⁶/℃) | Mafiafia (g/cm³) |
| Taimane | 700–2000 | 0.9–1.7 | 3.52 |
| Pēlē o le BeO | 300 | 4.1 | 3.01 |
| Vaega AlN | 150–250 | 2.69 | 3.26 |
| Pēlē SiC | 80–200 | 4.0 | 3.21 |
| Pēlē B₄C | 29–67 | 4.4 | 2.52 |
| Alava boron | 40 | ~5.0 | 2.6 |
| Vaega TiC | 40 | 7.4 | 4.92 |
| Vaega o le Al₂O₃ | 20–40 | 4.4 | 3.98 |
| SiC ava | 32 | 3.4 | – |
| Vaega o le Si₃N₄ | 28 | 1.44 | 3.18 |
| Vaega TiB₂ | 25 | 4.6 | 4.5 |
| vaega o le SiO₂ | 1.4 | <1.0 | 2.65 |
Taimane, o le mea masani e sili ona faigata ona iloa (Mohs 10), e iai fo'i lona tulaga esefa'avevela (200–2200 W/(m·K)).
Pa'u ta'ifau laiti
Kopa, faatasi ma maualuga le fa'avevela/eletise (401 W/(m·K)), le mautu, ma le taugofie, e faʻaaogaina lautele i ICs.
O le tu'ufa'atasia o nei meatotino,taimane/apa (Dia/Cu) tu'ufa'atasi—fa'atasi ai ma le Cu o le matrix ma le taimane o le fa'amalosia—o lo'o alia'e mai o ni mea e pulea ai le vevela o le isi tupulaga.
02 Metotia Autū o le Fausiaina
O auala masani mo le sauniaina o le taimane/apamemea e aofia ai: faiga o le u'amea pa'u, metotia o le vevela maualuga ma le mamafa maualuga, metotia o le fa'atofuina o le melt, metotia o le discharge plasma sintering, metotia o le fa'asusu malulu, ma isi.
Faatusatusaga o auala eseese o sauniuniga, faiga ma meatotino o mea tuufaatasi taimane/apamemea e tasi le lapo'a
| Fa'atulagaga | Fa'a'ele'elega Pa'u | Oomiina Vevela i le Vacuum | Fa'a'aisa Plasma Fa'aola (SPS) | Mamafa Maualuga Mafanafana Maualuga (HPHT) | Fa'aputuga o le Suāvai Malulu | Fa'asusuina o le Liusuavai |
| Ituaiga Taimane | MBD8 | HFD-D | MBD8 | MBD4 | PDA | MBD8/HHD |
| Matrix | 99.8% Cu pauta | 99.9% pauta Cu eletise | 99.9% Cu pauta | Pa'u u'amea/pa'u Cu mama | Pauta Cu mama | Cu mama tele/tootoo |
| Suiga o le Fa'aoga | – | – | – | B, Ti, Si, Cr, Zr, W, Mo | – | – |
| Tele o le vaega (μm) | 100 | 106–125 | 100–400 | 20–200 | 35–200 | 50–400 |
| Vaega o le Voluma (%) | 20–60 | 40–60 | 35–60 | 60–90 | 20–40 | 60–65 |
| Vevela (°C) | 900 | 800–1050 | 880–950 | 1100–1300 | 350 | 1100–1300 |
| Mamafa (MPa) | 110 | 70 | 40–50 | 8000 | 3 | 1–4 |
| Taimi (min) | 60 | 60–180 | 20 | 6–10 | – | 5–30 |
| Mafiafia Fa'atatau (%) | 98.5 | 99.2–99.7 | – | – | – | 99.4–99.7 |
| Fa'atinoga | ||||||
| Fa'agasologa Sili Ona Lelei o le Fa'avevela (W/(m·K)) | 305 | 536 | 687 | 907 | – | 943 |
O auala masani o le Dia/Cu composite e aofia ai:
(1)Fa'a'ele'elega Pa'u
E fa'apipi'i ma fa'ama'a'aina pauta taimane/Cu fefiloi. E ui e taugofie ma faigofie, ae o lenei metotia e maua ai le mafiafia fa'atapula'aina, fausaga laiti e le tutusa, ma fua fa'atapula'aina o fa'ata'ita'iga.
Siunite fa'apipi'i
(1)Mamafa Maualuga Mafanafana Maualuga (HPHT)
I le fa'aaogaina o masini e tele-anvil press, e fa'asusu ai le Cu ua liusuavai i totonu o le diamond lattices i lalo o tulaga faigata, ma maua ai ni mea fa'apipi'i mafiafia. Peita'i, e mana'omia e le HPHT ni fa'ata'ita'iga taugata ma e le talafeagai mo le gaosiga tele.
Cnusipepa a le ubic
(1)Fa'asusuina o le Liusuavai
E sosolo le Cu ua liusuavai i totonu o le taimane e ala i le fesoasoani a le mamafa po'o le fa'asusuina e ala i le capillary. O mea fa'apipi'i e maua ai le >446 W/(m·K) o le fa'avevela.
(2)Fa'a'aisa Plasma Fa'aola (SPS)
E vave ona fa'amamago e le pulsed current ia pauta fefiloi i lalo o le mamafa. E ui lava i le lelei, ae e fa'aitiitia le fa'atinoga o le SPS i vaega taimane e >65 vol%.
Ata fa'ata'ita'i o le faiga fa'asinitasi o le plasma discharge
(5) Fa'aputuga o le Suāvai Malulu
E fa'avavevaveina le fa'aputuina o pauta ma fa'aputu i luga o mea fa'apipi'i. O lenei metotia fou e feagai ma lu'itau i le puleaina o le fa'auma o luga ma le fa'amaoniaina o le fa'atinoga o le vevela.
03 Suiga o le Fa'aoga
Mo le sauniuniga 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 o le tu'ufa'atasi ma o se mea taua e a'afia ai le fausaga o le va ma le tulaga o le pipii fa'atasi. O le tulaga e le susu ai i le va i le va o le taimane ma le Cu e mafua ai le tete'e maualuga tele i le vevela o le va. O le mea lea, e matua taua tele le faia o su'esu'ega o suiga i le va i le va o mea e lua e ala i auala fa'atekinolosi eseese. I le taimi nei, e lua auala autu e fa'aleleia ai le fa'afitauli o le va i le va o le taimane ma le Cu matrix: (1) Togafitiga o le suiga o le fogāeleele o le taimane; (2) Togafitiga o le apamemea i le apamemea.
Ata fa'ata'ita'i o suiga: (a) Fa'apipi'i sa'o i luga o le mata o le taimane; (b) Fa'afefiloi o le matrix
(1) Suiga o le fogāeleele o le taimane
O le fa'apipi'iina o elemene aoga e pei o le Mo, Ti, W ma le Cr i luga o le vaega pito i luga o le fa'amalosia e mafai ona fa'aleleia atili ai uiga fa'afesaga'i o le taimane, ma fa'aleleia atili ai lona fa'avevela. E mafai e le sintering ona fa'atagaina elemene o lo'o i luga e tali atu ma le kaponi i luga o le pa'u taimane e fausia ai se vaega fesuia'i carbide. O lenei mea e fa'aleleia atili ai le tulaga susu i le va o le taimane ma le fa'avae u'amea, ma e mafai e le ufiufi ona taofia le suiga o le fausaga o le taimane i le vevela maualuga.
(2) Fa'a'au'au o le matrix kopa
A'o le'i faia le fa'agasologa fa'atasi o meafaitino, e faia le togafitiga muamua o le 'apamemea u'amea, lea e mafai ona maua ai meafaitino fa'atasi e masani ona maualuga le fa'avevela. O le fa'aopoopoina o elemene aoga i totonu o le 'apamemea e le gata ina mafai ona fa'aitiitia lelei ai le tulimanu susu i le va o le taimane ma le 'apamemea, ae fa'atupuina ai fo'i se vaega carbide e ma'a'a ma solo i totonu o le 'apamemea i le vaeluaga o le taimane/Cu pe a uma le tali atu. I lenei auala, o le tele o va o lo'o i ai i le vaeluaga o meafaitino e suia ma fa'atumuina, ma fa'aleleia atili ai le fa'avevela.
04 Faaiuga
E le lava mea e afifiina masani i le puleaina o le vevela mai chips fa'aonaponei. O mea fa'apipi'i Dia/Cu, fa'atasi ai ma le CTE e mafai ona fetu'una'i ma le maualuga tele o le fa'avevela, o lo'o fa'atusalia ai se fofo suia mo le isi tupulaga o mea eletise.
I le avea ai o se pisinisi fa'atekonolosi maualuga e tu'ufa'atasia ai alamanuia ma fefa'ataua'iga, e taula'i le XKH i su'esu'ega ma atina'e ma le gaosiga o mea fa'apipi'i taimane/kopa ma mea fa'apipi'i u'amea maualuga e pei o le SiC/Al ma le Gr/Cu, ma tu'uina atu ai fofo fou e pulea ai le vevela ma le fa'avevela e silia ma le 900W/(m·K) mo vaega o afifiina eletise, vaega eletise ma va'alele.
XKH'Mea fa'apipi'i laminate ufi kopa taimane:
Taimi na lafoina ai: 12 Me 2025