金刚石铜散热材料属于金属基复合材料，以金刚石颗粒作为增强相，铜或铜合金构成连续基体。在热管理材料体系中，该材料的核心定位是热导率优于纯铜，热膨胀系数可调节至与半导体芯片相适配的界面过渡材料。
金刚石铜散热材料实现了高成本纯金刚石与性能存在上限的纯铜之间的工程平衡：金刚石室温热导率达2000~2200W/(m·K)，纯铜约385~400W/(m·K)。将金刚石颗粒复合到铜基体后，复合材料热导率一般为550~1000W/(m·K)，热膨胀系数可调控至5.5~7.5ppm/K，能够匹配硅、碳化硅、氮化镓等半导体的热膨胀特性。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国金刚石铜散热材料行业研究及十五五规划分析报告》显示，金刚石铜散热材料可用于芯片热沉、封装盖板、冷板与微通道等场景，能够同时实现纯铜、钨铜、钼铜等传统封装材料难以兼顾的综合性能。AI芯片与功率器件热流密度持续抬升，是拉动该材料市场增长的核心动力。其中封装盖板、冷板/微通道方向金刚石铜散热材料技术成熟度相对更高，且成本相比纯金刚石大幅下降，有望率先迎来需求放量。
从金刚石铜散热材料应用方面来看，2026年4月，曙光数创发布全球首个MW级相变浸没液冷整机柜C8000 V3.0，首次规模化应用金刚石铜散热材料，芯片模组导热率提升80%，算力提升10%，在国家超算互联网郑州节点上线试运行。2026年6月，英伟达宣布将在新一代Vera Rubin架构GPU上采用“金刚石铜复合散热+温水直液冷”的散热方案。
金刚石铜散热材料研发与制备的核心瓶颈在于金刚石-铜界面结合问题。铜对金刚石的本征润湿性较差，不做界面改性时，复合材料界面热阻偏高，热导率难以提升。主流改性方案分为两类：第一种是在金刚石颗粒表面镀覆W、Mo、Cr、Ti等活性金属层，或是原位生成TiC、SiC等碳化物界面层，依靠化学键合取代单纯物理接触；第二种是向铜基体中掺入少量Cr、B、Ti等活性元素，在烧结或熔渗阶段原位生成碳化物过渡层。
新思界
行业分析人士表示，我国金刚石铜散热材料研制能力不断增强。中国科学院宁波材料所制备的高导热金刚石/铜散热模组应用在全球首个MW级相变浸没液冷整机柜C8000 V3.0中，承担关键传热功能。我国金刚石铜散热材料相关布局企业主要有长沙升华微电子材料有限公司、南京瑞为新材料科技有限公司、宁波赛墨科技有限公司、河南碳真芯材料科技有限公司、陕西斯瑞新材料股份有限公司等。
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