在航空航天等极端环境下运行的微型化电子设备，固态均温板vapor chambers提供了优异的温度均匀性和结构稳健性。铝合金因其低密度和高热导率视为理想的外壳材料。与此同时，石墨烯薄膜凭借远超传统金属的超高热导率，目前已成为一种优异的热管理材料，但需要实现与金属可靠的集成制造。
近日，哈尔滨工业大学Junlei Qi，Yaotian Yan等在Transactions of Materials Research上发文，通过电沉积铜层处理基底，解决了焊料润湿性差的问题，从而实现了具有显著增强热导率的高完整性连接接头。
实验表明，这种金属化方法显著提高了表面能，使得铝合金上的接触角降低了80%，石墨烯薄膜上的接触角降低了50%。在520°C下，钎焊10分钟获得的接头，热导率达到248.012 W·m⁻¹·K⁻¹。
Interfacial engineering via Cu incorporation: achieving superior wettability and thermal conductivity in AlSi10Mg to graphene brazing
界面工程中的铜层引入：在AlSi10Mg与石墨烯钎焊中实现优异的润湿性和热导率
图1. 电镀与钎焊工艺示意图。
图2. 不同电沉积参数下，铝合金基底上沉积涂层的SEM图像。
图3. 不同电沉积参数下，石墨烯薄膜上沉积涂层的SEM图像。
图4. 铝合金与石墨烯薄膜表面润湿性测试结果示意图。
图5. 不同工艺参数下，所得连接接头的微观结构形貌。
图6. 钎焊接头的微观结构及元素分布。
图7. 不同温度下，钎焊接头的热学性能。
图8. 模拟加热实验结果。
图9. 不同保温时间下，接头的热性能。
图10. 模拟加热实验结果。
文献链接：https://doi.org/10.1016/j.tramat.2026.100175
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