www.188betkr.com 讯金刚石凭借超高硬度、优异导热性、稳定化学性能及独特光学特性,成为材料科学领域的“全能冠军”。随着前沿技术迭代与产业需求升级,金刚石相关材料的创新研究不断突破技术瓶颈,产业化应用也从传统领域向高端制造、新一代信息技术等赛道加速拓展,形成“科研突破-技术转化-产业升级”的良性循环。
尽管金刚石具有很多优异性能,但高成本和脆性等问题限制了其单一应用。金刚石通过与金属等材料的复合,既能保留金刚石的优异性能,又能降低成本,提高实用性,成为了当前的研究热点。金刚石增强金属基复合材料的制备方法很多,如高温高压烧结法、真空热压烧结法、放电等离子体烧结法、熔渗法等。
放电等离子烧结法(SPS),又称等离子体活化烧结法或脉冲电流烧结法,是一种高效、低成本和低能耗的粉末冶金技术。近三十年来,该技术在高温合金、陶瓷、硬质合金、高熵合金和难熔金属等材料中获得广泛应用。作为一种多能场辅助烧结技术,SPS在对粉体加压的同时,对样品施加可控的直流脉冲电流引发局部焦耳热、等离子体活化等独特效应,从而实现材料的烧结。与传统的烧结方式相比,SPS具有烧结速度快、烧结温度低、烧结时间短的特点。
SPS连接示意图
放电等离子体烧结法将金刚石和金属的混合粉末装入石墨模具中,利用脉冲电流产生火花放电温度对粉末进行均匀加热,同时在加热过程中施加一定的压力,能够实现较快的金刚石烧结过程,提高制备效率,改善金刚石和金属基体的界面结合性能,有利于提高复合材料的结合强度。与其他方法相比,放电等离子体烧结法的设备和材料成本也较低。
2025年11月5日,www.188betkr.com 将在河南?郑州举办“2025半导体行业用金刚石材料技术大会”。届时,我们邀请到合肥工业大学张久兴教授出席本次大会并作题为《金刚石相关材料的创新研究与产业化发展》的报告,报告将阐述SPS独特烧结机理和效应,分析SPS技术在高新材料研究中的优势和产业化可行性,系统介绍金刚石二级增压用特种硬质合金、金刚石-金属复合材料的研究进展与未来展望。
专家简介
张久兴,物理学理学学士,材料科学与工程工学博士,长江学者特聘教授,百千万人才工程国家级人选,历任北京工业大学和合肥工业大学材料学院院长,现任合肥工业大学二级教授、博士生导师、金刚石复合材料和SPS新材料新技术科研团队带头人。长期从事金刚石复合材料、稀土六硼化物单晶材料、金属纳米材料、高端难熔金属、特种硬质合金以及SPS功能新材料的研发与产业化。集成创新建立国内唯一、具有国际领先水平的集金属纳米粉末制备与SPS烧结一体化的研发平台、国内最完整、达到国际先进水平的高熔点单晶材料研究平台以及中国首条SPS生产线。承担国家重点研发、国家自然科学基金、国家973/863、国防军工等科研项目50余项。在国内外重要学术刊物上发表SCI收录论文200余篇。拥有授权国家发明专利50多项,实现转化20项。获得国家技术发明二等奖1项,教育部科技进步一等奖2项。2021年起,致力于研究成果的转化和产业化,牵头成立安徽尚欣晶工新材料科技有限公司,并任首席科学家。
参考来源:
林盼盼等:放电等离子体烧结技术在材料连接领域的应用现状
杜小东等:芯片用金刚石增强金属基复合材料研究进展
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