◎?科技日報記者 楊侖
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算力設備及新能源系統的穩定性,兼具“工業神經”與“新能源血液”的雙重戰略屬性。
4月17日,記者從中國科學院金屬研究所了解到,該所沈陽材料科學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微觀結構設計,成功研發出兼具超高強度、高導電性與優異熱穩定性的超級銅箔。相關研究結果于17日在國際學術期刊《科學》在線發布。
長期以來,銅箔在強度、導電性與熱穩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”微觀結構設計。在電解沉積制備過程中,研究人員通過調控微量有機添加劑,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,像布料的經緯線一樣“交織”在銅箔中。
實驗檢測顯示,該梯度序構納米疇銅箔的拉伸強度高達900兆帕,遠超常規銅箔的強度極限。同時,其導電率保持在90%IACS(即國際退火銅標準的90%),較同等強度的傳統銅合金提升約2倍。此外,該材料表現出極佳的熱穩定性,室溫放置半年后性能無衰減,成功破解了高強度與高導電性難以兼得的行業瓶頸。
來源:科技日報
編輯:郭炘蔚
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