中国粉体网讯 2025年5月28日，由中国粉体网主办的“2025第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”在江苏苏州合景万怡酒店成功举办！大会期间，中国粉体网邀请到多位业内专家学者做客“对话”栏目，就各类前沿导热材料的应用进展以及技术现状进行了访谈交流。本期为您分享的是中国粉体网对中国科学院宁波材料技术与工程研究所林正得研究员的专访。
中国粉体网：林研究员，请问碳基热管理材料主要有哪些？
林正得研究员：碳基热管理材料在这几十年发展得非常好。例如大家比较熟悉的导热膜，现在在手机、笔记本这些轻薄型的便携式装置中非常常见。还有最近几年兴起的新型热界面材料，像传统的导热垫片热导率也就在10W/（m·K）左右，而随着AI等大算力芯片的发展，这类传统的热界面材料显然不再适用。现在通过对碳纤维或石墨纸进行定向排列，热导率可以做到100W/（m·K）以上，这便能够替代原来采用陶瓷填料的导热垫片。
需要注意的是，“碳”这个东西它是导电的。所以在某些场景中，这是用户会比较关心的地方，因为导电的话，如果材料力学强度不够，在使用过程中会掉出一些碳渣或碎片，那就有造成短路的隐患。
中国粉体网：从实验室成果到产业化应用，石墨烯热界面材料面临哪些关键挑战？
林正得研究员：其实任何的技术的开发，都是为了实用化，需要满足具体的场景需求，或者是客户的指标要求。我在和同行交流的时候也经常会聊到，对于一款产品，客户可能主要关心2到3个关键指标，但是可能还有10个隐形指标他没有讲出来，也就是说很多产品表面上是符合指标要求的，但客户拿到手里可能会发现和他想要的完全不一样。
所以说，碳基材料有它自己的特点，首先它的优点就是热导率很高，同时又存在掉渣掉粉的问题，这一块就是看客户的具体应用工况。比如说在某些车载场景中，所在环境的震动是非常剧烈的，那客户可能会对这方面更加地在意。那如果所在环境是静止的，或者温升温降在一个较小范围内的话，可能就对力学性能的要求低一些，总之这方面需要考虑客户的具体使用工况。
还有一点就是客户他永远都会有一个更高的要求，怎么样去更好地把碳材料的优点给发挥出来，然后避免它的短板是我们需要做的。因为就材料来讲，很多情况就是伴随着它优点越明显，它的缺点常常也是更明显的。
中国粉体网：金刚石/铜复合材料的技术难点有哪些？
林正得研究员：其实金刚石铜复合材料的历史是非常长的，很久之前就被做出来了，可是金刚石铜存在两个大问题。第一个就是金刚石这种碳材料，它对金属是不浸润的，亲和力相容性比较差，这样其实会影响到一个可靠性的问题。你可以想想，这两个界面本来就是勉强搭在一起的，当你东西做出来了以后，在长期的高低温变化的使用环境中，或者被机械的弯折一下，界面很容易脱开。但是，在整个行业来说，目前这个问题已通过金刚石表面涂层技术基本上得到了解决。
而第二个问题更麻烦，也就是金刚石铜的加工。加工铜完全不是问题，可是加工金刚石是一个非常费劲的事。金刚石铜本身的加工成本以及加工难度导致的良率低使得金刚石铜的生产成本始终难以降下来。我的思路是客户给我这个图纸的时候，我要精确地知道金刚石颗粒在哪个位置，不要让它乱跑，那我能够保证在切割走刀过程中都不碰到任何一颗金刚石，因为你的刀只要碰到任何一个金刚石，它的损耗就会是切铜的几十倍。
中国粉体网：未来在人工智能、无人机或柔性电子等领域，您认为碳基热管理材料可能带来哪些颠覆性变革？
林正得研究员：其实是这样的，我理解是这些场景本身就是颠覆性的，重点是我们这些材料怎么去匹配这个颠覆性。就好比说一艘航母要做成核动力的，那就需要很多新的技术来配套这个核动力。导热散热材料也是一样的，它有的是碳基，有的不是碳基。例如AI算力芯片的热管理，现在很多是做浸没式的，那它的散热介质就不是空气，而是流体，这个流体有可能是氟化液，有可能是白油。有些材料，比如说像硅胶类东西，它在白油里面会有潜在问题的，硅胶会吸油，吸油它就会膨胀，膨胀就造成内应力，所以又需要去克服硅胶垫片对这个白油的兼容问题。
对无人机来说的话，原来的氧化铝的垫片密度太重，你用的越多，那你整个结构就越重，所以说他们现在有轻量化的要求。总之现在的情况是，随着这些颠覆性场景的发展，我们也需要开发相应的技术去满足客户除了常规品热导率、热阻以外的要求。
中国粉体网：能否将您近期取得的研究成果与大家分享一下。
林正得研究员：我们团队主要还是根据刚刚聊到的颠覆性场景的需求去开发良好兼容性、超轻量化的导热散热材料。例如针对算力芯片，原来是用铜作盖板，现在他们对盖板的要求更高了，像我们做的金刚石铜，它的热导率可以达到800、900W/（m·K），比原来的铜高出一倍，而且其他的隐性指标也能满足盖板的需求。我们就是跟着整个行业一起去前进，一起去成长。
（中国粉体网/山川）
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