金刚石在导热领域的“荣耀”与“桎梏”——专访河南飞孟金刚石股份有限公司李波总监

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！展会期间，我们邀请到河南飞孟金刚石股份有限公司李波总监做客“对话”栏目，就金刚石导热材料的应用进展以及技术现状进行了访谈交流。

中国粉体网：您好李总监，您能从主营产品，服务领域等方面介绍一下河南飞孟金刚石股份有限公司吗？

李总监：我们公司主要是做超硬材料的厂家，产品包括多晶树脂金刚石磨料、立方氮化硼磨料、超硬材料微粉及CVD金刚石厚膜等4大系列100多个品种。

多晶树脂金刚石磨料：砂轮用多晶树脂金刚石磨料生产厂家之一，有多晶树脂结合剂金刚石等产品，可用于砂轮制造等领域。

立方氮化硼磨料：包括立方氮化硼（CBN）、立方氮化硼微晶、亮黑色高强度立方氮化硼等，具有高硬度、高耐磨性等特点，适用于加工铸铁、合金钢等材料。

超硬材料微粉：如多晶金刚石微粉、单晶金刚石微粉、单晶细粒度金刚石等，广泛应用于研磨、抛光、切割等工艺，可满足不同精度要求的加工需求。

CVD金刚石厚膜及相关制品：如CVD金刚石热沉级材料，具有超高的热导率，在高功率半导体热管理等电子领域有重要应用，此外还有金刚石自支撑膜、金刚石复合片等产品。

中国粉体网：金刚石在导热散热领域的具体应用方向有哪些？

李总监：目前金刚石在导热领域属于新型产业，其在电子领域上主要用于高端电子设备如电脑CPU、GPU等芯片的封装，能快速传导热量，防止热积累，延长芯片寿命，提高设备可靠性；在激光领域上，由于金刚石具有优异的导热性能和光学透明性，可作为激光设备的关键散热部件，用于工业激光加工、激光通信等领域的激光器中，有助于提高激光器的输出功率和稳定性，同时延长其使用寿命；在航空航天领域可用于航天器的热管理系统，能够在极端温度变化下保持稳定，有效管理航天器内部设备的温度，确保其正常运行；在交通领域，金刚石可应用于高速列车制动系统的制动盘，可提高散热效率，减少热衰退现象，提升制动系统的可靠性和使用寿命，保障列车运行安全；在工业领域，可作为高温炉膛中的炉衬材料，不仅能承受极高温度，还能有效传导热量，提高炉膛热效率，降低能源消耗，提高生产效率和产品质量；在照明和显示领域，可用于制造LED照明和显示产品的散热基板，有效降低LED芯片的工作温度，提高发光效率和稳定性，延长产品使用寿命。

中国粉体网：贵公司CVD金刚石产品主要有哪些？市场反馈如何？

李总监：我们公司的CVD金刚石产品主要有CVD金刚石热沉片、金刚石铜导热片和金刚石粉末。CVD金刚石热沉片可用于替代氮化铝、铜、铝碳化硅等材料，可用于光通讯、航天航空、新能源汽车、5G基站、电子封装等领域；金刚石铜导热片可用于半导体激光器芯片、卫星通信、移动通信、导航、电子对抗、雷达系统等电子设备，适用于微波功率器件、功放器件和高功率半导体照明等的散热热沉；金刚石粉末适用于导热胶、导热垫等导热材料中，能够提高这些材料的导热性能，加快热量传递速度。

市场反馈上，我们公司在超硬材料工业磨削领域处于全球领先地位，CVD金刚石产品也凭借公司的技术优势和质量控制体系，在市场上具有一定的竞争力。不过，目前金刚石产品成本相对较高，在一定程度上限制了其市场推广。

中国粉体网：贵公司作为国内知名的金刚石企业，技术优势体现在什么地方？

李总监：我们的技术优势主要体现在四个方面。在研发能力上，公司拥有河南省博士后创新实践基地、河南省院士工作站和河南省科技创新团队，具备强大的研发实力，承担过火炬计划项目、国家重点新产品项目等；在专利技术上，我们公司已申请专利196项，展示了公司在金刚石应用技术方面的持续创新能力；在产品技术上，“细粒度含硼金刚石”和“亮黑色高强度立方氮化硼”被认定为国家高新技术产品，公司在CVD金刚石领域技术成熟，4英寸直流电弧等离子体喷射化学气相沉积多晶金刚石规模化生产技术水平达到国际领先水平，相关CVD金刚石产品在高热导率、高硬度、良好的化学稳定性等方面表现出色；在质量控制严格上，采用先进的技术工艺、精密检测仪器及严格的质量管理，通过了ISO9001、ISO14001和ISO45001国际认证，从源头把控质量，保证产品品质一致性。

中国粉体网：您认为，目前制约金刚石在导热领域应用的瓶颈有哪些？

李总监：我认为金刚石在导热领域应用的瓶颈也包括了四个方面。

成本高昂：CVD法等制备大尺寸高质量单晶金刚石的成本极高，例如一片拇指大小的半导体级人造金刚石价格超万元，这使得大规模应用面临较大的成本压力。

制备工艺难度大：金刚石硬度极高，加工和制造需要特殊工艺和设备。制备金刚石基板时，需精确控制晶体结构和尺寸以保证性能，且现有硅基半导体制造设备与金刚石加工工艺不兼容，需重新开发光刻胶与蚀刻方法。

掺杂技术瓶颈：n型金刚石的掺杂技术尚未成熟，电阻率难以达到器件要求，限制了其在一些对电学性能有要求的导热应用场景中的使用。

界面结合问题：金刚石与常见的封装材料如金属、塑料等之间的兼容性还有待深入研究和优化，界面结合力不足会影响封装结构的整体稳定性和可靠性。

中国粉体网：采访到此结束，感谢李总监接受我们的采访。

李总监：好，谢谢大家。

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