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Research progress in interface modification and thermal conduction behavior of diamond/metal composites

International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2022年第2期29卷 200-211页

作者： Ping Zhu Pingping Wang Puzhen Shao Xiu Lin Ziyang Xiu Qiang Zhang equo kobayashi Gaohui Wu School of Materials Science and Engineering Harbin Institute of TechnologyHarbin 150001China Key Laboratory of Advanced Structure-Function Integrated Materials and Green Manufacturing Technology School of Material Science and EngineeringHarbin Institute of TechnologyHarbin 150001China Industrial Technology Research Institute of Heilongjiang Province Harbin 150001China Department of Materials Science and Engineering Tokyo Institute of TechnologyTokyo 152-8550Japan

Diamond/metal composites are widely used in aerospace and electronic packaging fields due to their outstanding high thermal conductivity and low ***,the difference in chemical properties leads to interface incompatibility between diamond and metal,which has a considerable impact on the performance of the *** improve the interface compatibility between diamond and metal,it is necessary to modify the interface of *** paper reviews the experimental research on interface modification and the application of computational simulation in diamond/metal *** computational simulation with experimental methods is a promising way to promote diamond/metal composite interface modification research.

关键词： diamond/metal interface modification thermal conductivity computational simulation

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金刚石/铝复合材料界面性质第一性原理计算及界面反应

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物理学报 2021年第17期70卷 257-267页

作者：祝平张强芶华松王平平邵溥真小林郁夫武高辉哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学先进结构功能一体化材料与绿色制造技术工信部重点实验室哈尔滨150001 日本东京工业大学材料系东京152-8550

采用第一性原理计算和实验相结合的方法,研究了金刚石/铝复合材料的界面性质及界面反应.计算结果表明:金刚石(100)/铝(111)界面粘附功更大,相比金刚石(111)/铝(111)的界面粘附功4.14 J/m^(2)提高了41%.同时,金刚石(100)/铝(111)界面处形... 详细信息

采用第一性原理计算和实验相结合的方法,研究了金刚石/铝复合材料的界面性质及界面反应.计算结果表明:金刚石(100)/铝(111)界面粘附功更大,相比金刚石(111)/铝(111)的界面粘附功4.14 J/m^(2)提高了41%.同时,金刚石(100)/铝(111)界面处形成Al-C键合的趋势更强.Al-C键的引入能够促进金刚石(100)/铝(111)界面处C-C键的形成,提高界面粘附功.利用真空气压浸渗法制备金刚石/铝复合材料,并对金刚石/铝复合材料的界面结构进行多尺度表征.在金刚石{100}面观察到界面产物Al_(4)C_(3),且界面脱粘多发生在金刚石{111}面,实验现象与计算结果相一致.湿热实验研究了界面反应对金刚石/铝复合材料的影响,进一步表明抑制Al_(4)C_(3)生成、改善界面选择性结合对于提高金刚石/铝复合材料性能及稳定性具有重要意义.本文的研究为第一性原理计算金刚石/金属的界面性质提供了新的思路,也对金刚石/金属复合材料的设计具有重要的指导意义.

关键词：金刚石/铝第一性原理界面性质湿热处理

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