金刚石/铜基复合材料的界面结构调控开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

金刚石/铜基复合材料作为一种高性能复合材料，在热管理、电子封装、航空航天等领域展现出巨大的应用潜力。

然而，金刚石与铜之间本征的界面结合强度较弱，极大地限制了其优异性能的发挥。

因此，对金刚石/铜基复合材料界面结构进行有效调控，是提高其综合性能的关键，也是推动其走向实际应用的关键所在。

2. 本选题国内外研究状况综述

金刚石/铜基复合材料的界面问题一直是国内外研究的热点和难点，近年来取得了一系列重要进展，但仍然面临着挑战。

1. 国内研究现状

国内学者在金刚石/铜基复合材料界面结构调控方面开展了大量研究工作，并取得了一系列可喜成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以金刚石/铜基复合材料为研究对象，针对金刚石与铜基体之间界面结合强度低、热失配大的问题，开展以下几方面的研究：
1.系统研究金刚石与铜的界面结合机制，分析影响界面结合强度的关键因素，为界面结构调控提供理论依据。

2.探究不同表面预处理方法对金刚石表面形貌、结构和化学性质的影响，以及对后续界面结合状态的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：通过查阅国内外相关文献，了解金刚石/铜基复合材料的研究现状、发展趋势以及界面结构调控的最新进展，为本研究提供理论基础和研究方向。

2.实验设计阶段：根据文献调研结果，确定本研究的具体目标、技术路线和实验方案，包括材料选择、界面结构调控方法、复合材料制备工艺、性能测试方法等。

3.材料制备阶段：采用粉末冶金、真空热压烧结、放电等离子烧结等方法制备不同界面结构的金刚石/铜基复合材料，并优化制备工艺参数，提高材料的致密度和性能。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.结合多种表面预处理技术和合金化策略，协同调控金刚石/铜基复合材料的界面结构，改善界面结合状态，提高界面结合强度。

2.探索新型复合材料制备工艺，例如，场辅助烧结技术、激光熔覆技术等，实现对界面结构的精细调控，制备出高性能金刚石/铜基复合材料。

3.结合实验研究和数值模拟，深入分析不同界面结构对复合材料性能的影响机制，建立界面结构与性能之间的构效关系，为高性能金刚石/铜基复合材料的设计和制备提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 闫志巧, 王富耻, 孙振亚, 等. 金刚石/铜复合材料界面研究进展[j]. 材料导报, 2018, 32(18): 3209-3218.

[2] 张洪波, 张欣, 王福吉. 金刚石/铝复合材料界面结构与性能研究进展[j]. 材料导报, 2019, 33(10): 1709-1715.

[3] 李强, 王慧, 刘世杰, 等. 金刚石/铜复合材料的制备及其界面研究进展[j]. 粉末冶金技术, 2019, 37(04): 294-301.