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为了改善金刚石颗粒与基体铝之间的界面结合状态,本文采用磁控溅射的方法在金刚石颗粒表面镀覆一层金属W,通过控制磁控溅射的时间控制W涂层的厚度。根据声子错配模型(AMM)计算复合材料的理论热导率,得出热导率与界面热阻随涂层厚度变化的规律,设计合理的涂层厚度。采用挤压铸造和真空压力浸渗的方法制备无凃层的金刚石/铝复合材料和W涂层厚度不同的镀W金刚石/铝复合材料。利用扫描电镜(SEM)、原子力扫描探针显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)等仪器,观察和研究了复合材料的微观组织。利用激光导热系数测试仪(LFA)、热膨胀仪(DIL)、电子万能材料实验机等仪器,测试和研究了复合材料的热物理性能和力学性能。结果表明,对于无镀层的金刚石/铝复合材料,界面结合较差,铝基体选择性粘附在金刚石的{001}晶面上,几乎不与{111}晶面结合,界面处存在一些孔隙、裂纹等缺陷;对于镀W金刚石/铝复合材料,基体铝几乎包覆了金刚石颗粒的所有晶面,基本无选择性粘附现象,复合界面结合情况良好。通过在金刚石颗粒表面增加W涂层,改善了金刚石与基体铝之间的界面结合,提高了复合材料的综合性能。当W涂层厚度为100nm时,镀W金刚石/铝复合材料的热导率最高,为622 W/(m·K),弯曲强度最高,为304Mpa,比无涂层的金刚石/铝复合材料分别提高了11.87%和24.08%。其工程热膨胀系数略有降低,为7.08×10-6/K。随着W涂层厚度的增加,引入的界面热阻增大,镀W金刚石/铝复合材料的导热性能下降。W涂层厚度为150nm和200nm时,镀W金刚石/铝复合材料的热导率分别为595 W/(m·K)和588 W/(m·K)。分别在湿热环境和高低温循环环境下研究复合材料的性能稳定性。在湿热环境下放置30天后,无涂层的金刚石/铝复合材料导热性能下降23.02%,力学性能下降33.06%。而镀W金刚石/铝复合材料性能比较稳定,其导热性能与力学性能没有出现大幅降低的现象。经过200次高低温循环后,无涂层的金刚石/铝复合材料导热性能下降17.27%,力学性能下降26.53%。镀W金刚石/铝复合材料性能仍然比较稳定,其导热性能与力学性能基本无太大变化。