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技术突破打破瓶颈,金刚石铜复合材料从实验室走向产线

斯莱克项目团队近日宣布,其自主研发的金刚石铜复合冷板在关键工艺环节取得实质性突破,材料导热性能与界面结合强度双双达到量产设计指标,标志着这一长期停留在实验室阶段的高性能散热方案正式跨入工程化应用门槛。金刚石铜复合材料兼具金刚石的超高导热率与铜的优良加工性和延展性,理论导热能力可达纯铜的三至五倍,被视为高功率密度电子器件

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2026-11-03 06:16:40

技术突破打破瓶颈,金刚石铜复合材料从实验室走向产线

斯莱克项目团队近日宣布,其自主研发的金刚石铜复合冷板在关键工艺环节取得实质性突破,材料导热性能与界面结合强度双双达到量产设计指标,标志着这一长期停留在实验室阶段的高性能散热方案正式跨入工程化应用门槛。金刚石铜复合材料兼具金刚石的超高导热率与铜的优良加工性和延展性,理论导热能力可达纯铜的三至五倍,被视为高功率密度电子器件热管理的理想选择。金刚石与铜之间润湿性差、界面热阻高,长期以来制约着材料性能的发挥和规模化制备。斯莱克项目对界面改性工艺与复合构型的系统优化,有效解决了这一核心矛盾,为后续量产铺平了道路。

界面工程攻克核心难题,导热与结合强度同步跃升

金刚石与铜的复合难点在于两相界面既难以润湿又容易形成孔隙,导致热流在界面处遭遇显著阻力。斯莱克项目团队采用表面金属化与梯度过渡层相结合的技术路线,在金刚石颗粒表面构建出与铜基体化学兼容的过渡结构,使界面结合由物理机械嵌合转变为化学冶金结合。测试数据显示,改性后的复合材料界面热阻较传统工艺降低逾四成,材料整体导热率稳定达到设计目标区间,同时抗热震性能显著提升,经多次冷热循环后未出现界面开裂或分层现象。这一进展意味着金刚石铜冷板在长期服役条件下的可靠性得到了验证,为进入高可靠性应用场景奠定了基础。

冷板结构设计协同优化,散热能力对标高端需求

材料性能的突破只是第一步,如何将高性能材料转化为高效散热器件,考验的是结构设计与流道优化的功底。斯莱克项目围绕金刚石铜复合冷板的热流路径进行了重构,采用近净成形工艺减少加工余量,并拓扑优化设计流道布局,使冷却介质在板内形成高效对流换热。相比传统铜质冷板,同等体积下金刚石铜冷板的散热能力提升明显,在模拟高功率芯片散热工况中,结温控制在目标范围内,压降指标亦满足系统要求。项目负责人表示,冷板结构的协同设计使材料优势得以充分释放,避免了“好材料做不出好器件”的尴尬,为量产产品的一致性提供了保障。

量产工艺路线贯通,关键设备与工序完成验证

从实验室样品到批量产品,中间隔着工艺稳定性、良率控制与成本管理三道关卡。斯莱克项目已完成量产工艺路线的全线贯通,复合材料制备、冷板成形、表面处理与气密性检测等关键工序均中试验证。在复合材料制备环节,项目团队开发出适用于连续生产的混料与烧结工艺,批次间导热性能波动控制在较小范围内;在冷板成形环节,针对金刚石铜材料硬度高、加工难度大的特点,优化了刀具与工艺参数,加工效率与成品率同步提升。目前中试线产出的冷板样品已多项性能测试与可靠性验证,为量产冲刺提供了扎实的数据支撑。

供应链与成本管控并行,量产经济性逐步显现

高性能材料若无法控制成本,量产便无从谈起。斯莱克项目在推进技术攻关的同时,同步开展供应链建设与成本优化工作。金刚石原料方面,项目与上游供应商建立稳定合作关系,粒度分级与品质筛选提升原料利用率;铜基体与辅料方面,依托成熟供应链体系实现规模化采购。工艺端减少贵金属使用、提高材料利用率和缩短工序链条,持续压降单位成本。项目测算显示,随着产能爬坡与工艺成熟度提升,金刚石铜冷板的综合成本有望进入下游客户可接受区间,为规模化商用扫清经济性障碍。

下游应用加速对接,多场景验证同步推进

量产冲刺的同时,市场端的对接工作也在紧锣密鼓地推进。斯莱克项目已与多家高功率电子器件、电力电子模块及新能源装备领域的潜在客户展开技术交流与样品送测,部分场景进入联合验证阶段。金刚石铜冷板在高热流密度散热场景中的优势尤为突出,能够有效缓解芯片局部过热、延长器件寿命并提升系统功率密度。客户反馈显示,样品的散热性能与一致性获得初步认可,后续将围绕具体工况开展定制化设计与长期可靠性考核。项目团队表示,量产不是终点,而是批量交付与持续迭代的新起点,将以客户需求为牵引不断完善产品谱系。

产能建设提速,量产冲刺进入倒计时

走进斯莱克项目中试与量产准备现场,设备调试与工艺验证正按节点推进。项目已明确量产时间表,产线建设、人员培训与质量体系建设同步展开,关键工序的标准化作业指导书完成编制,检测环节的在线监测手段逐步到位。项目负责人表示,当前正处于从“能做出来”向“能稳定做出来、能批量做出来”转变的关键阶段,团队将集中资源攻克量产爬坡期的工艺波动问题,确保首批量产产品按期交付。随着技术、工艺、供应链与市场端的协同推进,金刚石铜复合冷板的量产冲刺已进入阶段,这一高性能散热材料的产业化前景正变得愈发清晰。