《表1 典型金属类电子封装导热材料的热物理性能参数》

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《影响碳/金属复合材料导热性能的主要因素探讨》

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传统的铝、铜及其合金具有良好的导热性能和可加工性，是被广泛应用的第一代热管理材料，例如，纯Al和纯Cu的导热系数（Thermal conductivity，TC）分别约为400 W·m-1·K-1和234 W·m-1·K-1，但它们的热膨胀系数分别达到了23.6×10-6 K-1和17.8×10-6 K-1（如表1所示），超出了电子封装材料所期望的4.1×10-6 K-1[2]性能指标。第二代热管理材料仅在Cu、Al等金属材料良好导热性能的基础上，通过添加低热膨胀系数的SiC、W和Mo等颗粒，制备出了具有较低热膨胀系数的热管理材料，如SiC/Al[3]、Cu-W[4]和Cu-Mo[5]等。虽然第二代热管理材料的热膨胀系数得到大幅度的下降（11×10-6 K-1左右，仍高于电子封装材料的期望值，如表1所示），但是增强体的添加也会降低材料的导热性能，导致第二代热管理材料的导热性能低于相应的金属基体[2]。因此，第一代和第二代热管理材料不能兼具高导热和低热膨胀等特性，已经很难满足现代高科技产业的苛刻要求。新一代热管理材料碳/金属复合材料同时具备高导热和低热膨胀的特点，弥补了第一代热管理材料热膨胀系数高以及第二代热管理材料导热性能低的不足。表1列举了第一、二代典型热管理材料以及最近研发的第三代碳/金属高性能热管理材料的热物理性能参数。