很多人好奇：金刚石铜是什么，为什么能用在散热上，与铜铝复合有什么不一样的呢？

一、金刚石铜是什么？

1、定义：

金刚石铜属于金属基的金刚石复合材料，由金刚石颗粒与铜基体复合而成，是兼顾导热、强度与导电性的热管理材料。

2、材料组成：

金刚石颗粒： 

金刚石具备超高硬度、高热导率、高绝缘性与化学稳定性，作为增强相负责提升材料的导热、耐磨与尺寸的稳定性；

铜基体：

铜拥有优良导电导热性与延展性，作为连续相提供结构支撑，并保证整体的导电导热通路，使材料在金刚石绝缘的前提下仍可稳定导电导热。

3、制备工艺：

金刚石铜材料的制备主要包括以下步骤：

金刚石晶体制备：

首先通过高温高压或 CVD 法制备高纯度金刚石晶体；

金刚石表面改性：

对金刚石进行表面金属化改性，通过镀 Ni、Cr 等涂层，改善与铜的界面结合；

金刚石与铜复合：

最后通过粉末冶金、熔渗法、挤压铸造或选择性激光熔化等不同方式的工艺，实现金刚石在铜基体中均匀分散与致密成型。

4、材料性能：

导热率：导热率可达600–1000 W/(m·K)，是纯铜的 1.5–2.5 倍，可快速疏导大功率器件热量；

热膨胀系数：金刚石的低热膨胀系数，与芯片、陶瓷合理匹配，有助于减少材料在温度变化时的尺寸变化，降低热应力失效的风险；

机械性能：金刚石的高硬度和强度，使得金刚石铜材料具有耐磨、抗冲击、结构稳定等机械性能；

电学性能：同时保留铜的良好导电性，满足部分电子器件导电与散热一体化的需求。

5、应用场景

金刚石铜是制造散热片、热沉等热管理部件的关键材料，可有效解决元器件的功率、高频、高温场景下的散热瓶颈；

适用于高功率 IGBT、微波器件、光电模块、相控阵雷达、高能激光器等场合。

图片来自：有研工研院

二、铜铝复合材料是什么？

1、铜铝复合：

铜铝复合材料是铜和铝两种金属通过轧制、爆炸等方式固态结合的层状双金属复合材料。

2、结构：

单层铜（铜+铝），双层铜（铜+铝+铜）

3、关键特性：

铜铝结合面形成金属共晶层，共晶层材质主要为Al₂Cu、 Al₄Cu₉，晶体结构分别为四方和立方。

4、主要应用场景：

电力母线排、变压器、散热器、电池包内、铜铝导电过渡、端子接头等。

三、一句话总结

金刚石铜：采用金刚石铜复合，目的快速散热，是高端电子理想的散热选择。

铜铝复合：采用铜铝复合，目的是降本和轻量化，是电力和新能源行业铝代铜进程中不可或缺的一环。