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中国科学家突破铜箔‘不可能三角’,超级铜箔即将量产

中科院金属所卢磊团队在《Science》发表成果,首创含超纳米畴的高性能铜箔,强度达900MPa、导电率不降、热稳定性极佳,兼容现有产线,1-2年内有望规模化应用。

手机发热有救了?靠的是中国科学家的新材料

还记得去年铜价暴涨引发的‘铝代铜’风波吗?真正卡住高端制造业脖子的,并非普通铜管,而是厚度仅10微米(约头发丝1/7)、纯度≥99.9%的高端铜箔——它广泛应用于AI服务器、新能源车和高频PCB中。


一台新能源车用铜83公斤,是燃油车的3.6倍;英伟达NVL72机架单台需5000根NVLink铜缆,总长超3000米。而长期以来,这类高端铜箔市场被日本三井金属、古河电工等巨头垄断。


打破‘不可能三角’:强度、导电、热稳三者兼得

金属材料界存在一个经典困局——‘不可能三角’:超高强度、高导电性、优异热稳定性难以共存。传统强化手段(如细化晶粒或添加重金属)总会牺牲导电率;而纳米晶铜又易在室温下‘自退火’,性能迅速衰减。


中科院金属所卢磊团队在《Science》发表突破性成果:通过电位震荡调控,在电解液中引入碳、氧、氯等轻质元素,诱导形成规整排布的3纳米‘超纳米畴’,在纯铜基体中构建出‘半共格界面’。


这种结构既像水平方向的弹性网,均匀分散应力;又似垂直方向的密集钢筋,大幅提升强度。实测显示:厚度10微米、纯度99.91%的超级铜箔,强度达900 MPa(为普通铜箔2–3倍),导电率未下降,且在室温放置半年或150℃高温烘烤后性能零衰减。


不是PPT科研,而是‘即插即用’的量产方案

更关键的是,该技术无需新建产线——完全兼容现有直流电沉积设备。国内铜箔厂商只需更换槽液配方、微调工艺参数,即可实现升级。


目前,中科院已与嘉元科技、诺德股份、铜冠铜箔等头部企业启动中试验证,预计1–2年内实现规模化量产。这项扎根三十年的基础研究,正从实验室加速走向产线,支撑中国高端电子产业真正‘强根固本’。

科技树有多高,取决于根扎得多深。

配图

游核

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