金属基复合材料是极具发展前景的电子封装材料,通过调节其中增强体和基体的含量,我们可以制备出高热导率,合适热膨胀系数的陶瓷颗粒增强铜基体复合材料。针对不同的应用场合,我们研究了相应的碳化硼-铜复合材料和金刚石-铜复合材料。由于陶瓷颗粒与金属基体极差的浸润能力是阻止复合材料热导率提高的关键。本文通过碳化硼颗粒表面化学镀铜来提高碳化硼粉体与金属铜的结合性；通过引入一种新的高温共混预处理方法来改善金刚石增强体与铜基体的结合强度,继而提高复合材料的热导率。采用XRD, SEM, EDX, TEM等手段,系统研究了各种工艺参数对复合材料热物理性能的影响,主要结论如下：(1)采用碳化硼颗粒表面化学镀铜的方法预处理碳化硼粉体,然后采用放电等离子体烧结制备碳化硼-铜复合材料,复合材料热导率相比碳化硼陶瓷来说有很大的提高。在化学镀铜过程中,粗化、敏化、活化、化学镀铜等一系列工序中,在敏化活化的过程中引入了盐基胶体钯一步活化法,提高了碳化硼颗粒表面镀铜的均匀性。电子扫描照片显示,采用化学镀铜法预处理碳化硼粉体后制备的碳化硼-铜复合材料界面结合良好,且当碳化硼体积分数处于40%～70%,复合材料具备较好的热导率,较合适的热膨胀系数。(2)采用强碳化物元素B对应的非晶硼粉与铜粉、金刚石粉采用前述预处理工艺,在不同的预处理温度下,在金刚石颗粒表面生长硼纳米线和硼纳米柱。温度为1060℃时,硼纳米线覆盖在金刚石粉体全表面,当温度达到1120℃时,硼纳米线生长为硼纳米柱。硼纳米结构经过电子衍射能谱确定为六方结构。采用此工艺制备硼纳米结构是一种全新的硼纳米结构生长制备方法。铜粉的作用是高温下形成液相,将硼原子传送到金刚石颗粒表面。在生长出硼纳米结构的基础上,利用金刚石颗粒表面硼纳米结构巨大的比表面积与铜基体形成良好的咬合,获得高相对密度、结合强度好的金刚石-硼纳米结构-铜复合材料,复合材料的热导率达至(?)660W/(m·K)。(3)在对金刚石颗粒表面处理中引入强碳化物元素,颗粒表面处理后,将预处理后的金刚石粉体与铜粉进行混合采用放电等离子体设备制备金刚石-铜复合材料。实验结果表明,本文工艺中所采用金刚石颗粒表面预处理工艺在设备成本、工艺简单程度、镀覆效果综合因素方而好于真空微沉积和磁控溅射等其他颗粒表面镀覆方法。本工艺不仅在金刚石颗粒表面镀覆成本低、镀覆均匀,且在烧结过程中对颗粒增强体和基体的热导率不产生任何程度的影响。研究表明,强碳化物元素B是本工艺中最适合于金刚石颗粒表面预处理的元素,强碳化物元素W其次,其他强碳化物元素形成粉体的导热性能则稍差。强碳化物元素B的优点在于颗粒表面形成了纳米结构,极大程度上提高了金刚石与铜的结合能力：强碳化物元素W的优点在于W和W的碳化物WC的本征热导率高于其他金属和金属化合物。(4)预处理工艺中,预处理温度对后续制备的复合材料热导率影响最高,且不同的金刚石颗粒最优的预处理温度不一样。强碳化物元素W预处理金刚石颗粒表面后,制得的复合材料热导率：200gm金刚石在1293K时预处理后获得的热导率最优值达到631W/(m·K),300μm金刚石获得的热导率最优值达到672W/(m·K)时相对应的温度点在1313K。(5)应用目前最适应于较小体积分数增强体-基体复合材料热导率预测的理论导热模型Hassel man and John-son模型。探讨了不同导热模型的应用范围,分析了金刚石-铜复合材料热导率的影响因素,并探讨金刚石-铜导热复合材料热导率随着金刚石颗粒体积分数、热处理温度、保温时间、强碳化物合成元素的不同对应的变化规律。