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金刚石/Al复合材料具有高导热、低热膨胀特性,适合用作高性能电子封装用散热片,但存在高导热机理不清晰、材料表面粗糙度大、对新型金刚石镀膜元素探究较少等问题。本课题采用放电等离子烧结法(SPS)、气压浸渗法制备出金刚石/Al复合材料,对其制备工艺、微观组织、导热性能及机理等进行了研究。主要研究结果如下:对SPS法制备金刚石/Al复合材料的工艺进行了优化。结果表明,镀Ti金刚石更利于改善界面结合。在基体不熔化的前提下,烧结温度越高,界面结合强度越高,材料性能越好;适当提高烧结压力,有利于金刚石颗粒的紧密搭桥和改善材料的界面结合,提高材料性能;保温保压时间过长,导致界面缺陷增多,使材料性能下降。以纯Al粉和100 μm粒径MBD6型镀Ti金刚石(50%体积分数)为原料,在630℃×5min和50MPa的制备工艺下,所得材料的热导率可达485.3W/(m·K),热膨胀系数为7.32X 10-6/K。与SPS制备工艺相比,采用气压浸渗法制备金刚石/Al复合材料时,金刚石颗粒堆积致密度高(～65%),并能实现颗粒间的搭桥,有利于材料热导率的提高。本文对气压浸渗制备工艺进行了优化,结果表明,750℃的浸渗温度和适当的保温保压时间能在界面生成适量的反应产物,有利于提高材料性能;增加金刚石粒径,有利于减小界面面积和改善材料的界面结合,提高材料的性能。以AlSi9合金和165 μ m粒径MBD6型裸料金刚石为原料,采用750℃和1.5MPa的气压浸渗工艺(保温保压25min),所得复合材料的材料界面结合好,热导率可达514.7W/(m·K),热膨胀系数为3.82×10-6/K。试验还发现,采用低品级金刚石,通过优化制备工艺,亦可制得高性能材料。对金刚石/Al复合材料的制备新工艺及高导热机理进行了探索。采用SPS法对多层堆积体进行烧结(熔渗),能制得表面可加工的三明治金刚石/Al复合材料,但其热导率有待进一步提高。尝试了在金刚石颗粒表面镀覆Nb、V的工艺,但发现所得复合材料的性能较差,说明这两种元素不适合作为镀膜材料。对气压浸渗和真空挤压浸渗制备工艺进行了对比,发现挤压浸渗所得试样的材料界面结合好,且金刚石颗粒紧密搭桥,为热流提供了快速传热通道,热导率高达838.OW/(m`K),是一种有良好发展前景的新制备工艺。