Вышедшие номера
Термическое сопротивление границы раздела фаз композита алмаз-медь с высокой теплопроводностью
Абызов А.М.1, Кидалов С.В.2, Шахов Ф.М.2
1Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: andabyz@mail.ru
Поступила в редакцию: 16 мая 2011 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2011 г.

Композиционный материал с высокой теплопроводностью получен капиллярной инфильтрацией меди в слой частиц алмаза размером 400 mum с предварительно нанесенным покрытием. Измерен коэффициент теплопроводности композита, который с ростом толщины покрытия от 110 до 480 nm снижается от 910 до 480 W·m-1·K-1. Расчет термического сопротивления границы раздела наполнитель/матрица R и коэффициента теплопроводности слоя покрытия lambdai по моделям дифференциальной эффективной среды, Лихтенекера и Хашина дает близкие численные значения R и lambdai~1.5 W·m-1·K-1. Минимальная толщина покрытия h~100 nm, обеспечивающая пoлучение композита и максимальную его теплопроводность, соизмерима с длиной свободного пробега носителей тепла в алмазе (фононы) и в меди (электроны). Тепловая проводимость системы алмаз-покрытие карбида вольфрама-медь при этой толщине h оценена как (0.8-1)·108 W·m-2·K-1 и находится на верхнем уровне значений, характерных для совершенных границ раздела диэлектрик-металл. Работа выполнена при частичной (С.В. Кидалов, Ф.М. Шахов) финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований РФФИ (грант N 09-08-01200-а) и Министерства образования и науки РФ (госконтракт 16.740.11.0216).