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中國科學(xué)家破解不可能三角 超級銅箔問世

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2026-04-17 13:41:19  環(huán)球網(wǎng)

銅箔作為集成電路互連線與鋰電池集流體的核心基材，其性能直接影響AI算力設(shè)備及新能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，兼具“工業(yè)神經(jīng)”與“新能源血液”的雙重戰(zhàn)略屬性。

4月17日，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心盧磊研究員團隊與合作者通過一種全新的梯度序構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計，成功研發(fā)出兼具超高強度、高導(dǎo)電性與優(yōu)異熱穩(wěn)定性的超級銅箔。相關(guān)研究結(jié)果已在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)布。

長期以來，銅箔在強度、導(dǎo)電性與熱穩(wěn)定性之間存在此消彼長的困境，形成難以兼得的“不可能三角”。此次突破的核心在于一種全新的“梯度序構(gòu)”微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計。在電解沉積制備過程中，研究人員通過調(diào)控微量有機添加劑，在厚度僅10微米的厚銅箔（純度99.91%）的納米晶?；w上，誘導(dǎo)形成了高密度、平均尺寸僅為3納米的納米疇。這些納米疇沿厚度方向呈貧、富交替的周期梯度分布，像布料的經(jīng)緯線一樣交織在銅箔中。

實驗檢測顯示，該梯度序構(gòu)納米疇銅箔的拉伸強度高達900兆帕，遠超常規(guī)銅箔的強度極限。同時，其導(dǎo)電率保持在90%IACS（即國際退火銅標準的90%），較同等強度的傳統(tǒng)銅合金提升約2倍。此外，該材料表現(xiàn)出極佳的熱穩(wěn)定性，室溫放置半年后性能無衰減，成功破解了高強度與高導(dǎo)電性難以兼得的行業(yè)瓶頸。

(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)
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