Uz kontinuirani razvoj mikroelektronike i 5G komunikacionih tehnologija, elektronske komponente se kreću prema minijaturizaciji i većoj gustini integracije. Tradicionalni elektronski materijali za pakovanje-koji pate od niske toplotne provodljivosti, loše efikasnosti odvođenja topline i relativno visokih koeficijenata termičke ekspanzije-mogu uzrokovati pregrijavanje u-elektronskim uređajima velike brzine, što dovodi do oštećenja ili čak kvara, te stoga ne mogu ispuniti zahtjeve integriranih kola visokih{5}}performansi.
Dijamant posjeduje izvrsna termodinamička, strukturna i elektronska svojstva, sa toplotnom provodljivošću koja prelazi 2000 W/(m·K), što ga čini idealnim materijalom za{1}}odvođenje topline. Bakar, s druge strane, nudi izvanrednu obradivost i toplinsku provodljivost. Kombinacija ova dva daje kompozite dijamant/bakar sa malom gustinom, visokom toplotnom provodljivošću i podesivim koeficijentima termičke ekspanzije, što ih čini jednim od najatraktivnijih materijala za upravljanje toplotom.
Trenutno postoje mnoge metode za pripremu kompozita dijamant/bakar, kao što su metalurgija praha, infiltracija i aditivna proizvodnja. Među njima, metalurgija praha je postala jedan od najčešće korištenih pristupa zbog jednostavnog načina obrade i odličnih svojstava dobivenih kompozita. U ovoj metodi, bakreni prah i čestice dijamanata se ravnomjerno miješaju kugličnim mljevenjem ili na neki drugi način, a zatim konsoliduju sinteriranjem kako bi se dobili kompoziti s homogenom mikrostrukturom.
Uobičajeno korištene tehnike sinteriranja uključuju vakuumsko vruće-sinterovanje, brzo sinteriranje-vrućim presovanjem i sinterovanje s iskrom plazmom.
Vakuumsko vruće{0}}sinterovanje:
Metalizirane dijamantske čestice se miješaju sa bakarnim prahom i zatim sinteruju u vakuumu pod primijenjenim pritiskom i temperaturom (sinterovanje u čvrstom- ili tečnoj{1}} fazi).
Prednosti: zrela tehnologija, široko dostupna oprema.
Nedostaci: visoka temperatura sinterovanja (900-1000 stepeni), rizik od grafitizacije dijamanta.
Brzo{0}}sinterovanje vrućim presovanjem:
Spoljašnji izvor topline brzo zagrijava kalup i prah dok se primjenjuje jednoosni pritisak, omogućavajući brzo zgušnjavanje.
Prednosti: (1) kratko vreme sinterovanja, značajno smanjuje izloženost dijamantu na visokim temperaturama i efikasno suzbija grafitizaciju; (2) visoka relativna gustina, koja dostiže iznad 95 % i približava se teorijskoj gustini; (3) niska cijena i jednostavna struktura opreme; (4) fleksibilno podešavanje temperature sinterovanja, pritiska i vremena zadržavanja, pogodno za optimizaciju procesa.
Nedostaci: (1) vanjsko grijanje uzrokuje temperaturni gradijent na rubovima matrice; (2) veličina uzorka je ograničena dimenzijama matrice.
Spark plazma sinterovanje:
Impulsna električna struja stvara iskristu plazmu između čestica praha, omogućavajući brzo zagrevanje i sinterovanje.
Prednosti: brza brzina zagrijavanja, kratko vrijeme sinteriranja, smanjenje prekomjernih međufaznih reakcija.
Nedostaci: skupa oprema, ograničena veličina uzorka.
Praktična implementacija ovih procesa sinteriranja oslanja se na podršku opreme za visoko{0}}temperaturno sinteriranje.