【科学家成功研制出超级铜箔！】铜箔是集成电路互连线与锂电池集流体的核心材料。在多场耦合服役环境下，它不仅需要承受复杂的力学载荷，还得同时满足高导电、高导热与长期热稳定性的要求。

近日，中国科学院金属研究所等团队研发出兼具超高强度、高导电性与优异热稳定性的铜箔，以全新的“梯度序构”微观结构设计为核心，在制备时利用微量有机添加剂，在纯度99.91%、厚度10微米铜箔纳米晶粒基体上，形成高密度纳米畴。

这些纳米畴平均尺寸仅为3纳米，沿铜箔厚度方向呈“贫、富”交替周期分布。由此构成的“梯度序构”纳米畴铜箔，拉伸强度高达900兆帕，导电率保持在90%IACS，较同等强度水平的铜合金提升约2倍。室温放置近半年后，经检验性能无衰减，打破了铜箔强度、导电性和热稳定性难以兼得的“不可能三角”。

新型铜箔性能的协同提升，源于纳米畴在晶粒间和晶粒内的双重序构效应。水平方向上，晶粒间均匀分布的纳米畴能抑制应变局域化，提升材料整体均匀变形能力；垂直方向上，梯度分布的纳米畴诱导产生超高密度的几何必需位错，实现强化。

尤其是，超高密度、极小尺寸的纳米畴与基体呈半共格界面时，既能有效钉扎晶界，抑制晶粒长大，又因其对电子的散射作用极弱，确保铜箔高导电性。

研究不仅为高性能铜箔的制备提供了全新的设计思路，也展现了“基元梯度序构”策略在开发下一代结构-功能一体化材料中的潜力，对电子信息产业和新能源产业的发展具有重要意义。(中科院之声)中国科普博览