中國(guó)粉體網(wǎng)訊  近日，由華北電力大學(xué)材料專業(yè)薛志勇教授牽頭承擔(dān)的“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高端功能與智能材料” 重點(diǎn)專項(xiàng)“超純納米銅粉制備及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目啟動(dòng)暨實(shí)施方案論證會(huì)在北京召開。

據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)從華北電力大學(xué)獲悉，該項(xiàng)目獲得科技部立項(xiàng)，其總經(jīng)費(fèi)4030萬元，其中中央財(cái)政經(jīng)費(fèi)1400萬元，項(xiàng)目執(zhí)行期3年。

該項(xiàng)目針對(duì)先進(jìn)線路集成和風(fēng)電等領(lǐng)域?qū)Ω叨算~粉的迫切需求，研發(fā)超純納米銅粉技術(shù)路線和批量化生產(chǎn)線，圍繞科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)和示范應(yīng)用中面臨的主要問題，突破超純納米銅粉可控制備、表面抗氧化和抗團(tuán)聚關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超純納米銅粉批量化生產(chǎn)。

同時(shí)，通過研制納米銅基漿料、開發(fā)高性能納米銅粉潤(rùn)滑油添加劑，最終實(shí)現(xiàn)超純納米銅粉在高密度PCB互連領(lǐng)域以及風(fēng)電、冶金高端裝備領(lǐng)域的示范應(yīng)用，助力我國(guó)高端電子技術(shù)和新能源產(chǎn)業(yè)的高端化發(fā)展。

PCB（圖源：深南電路）

該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)匯集了在各自領(lǐng)域內(nèi)具有相當(dāng)實(shí)力的龍頭企業(yè)、高等院校及科研院所，由華北電力大學(xué)牽頭，聯(lián)合國(guó)家納米科學(xué)中心、重慶有研重冶新材料有限公司、中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所、深圳百柔新材料技術(shù)有限公司、深南電路股份有限公司、河南大學(xué)、北京科技大學(xué)、中國(guó)華能集團(tuán)、深圳量能科技有限公司9家單位開展項(xiàng)目研究開發(fā)工作。

項(xiàng)目下設(shè)4個(gè)課題，分別由國(guó)家納米科學(xué)中心、重慶有研重冶新材料有限公司、華北電力大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所四家單位承擔(dān)。

為保障項(xiàng)目順利開展，華北電力大學(xué)還聘任了安泰科技股份有限公司劉一波教授、華北電力大學(xué)劉宗德教授、哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）李明雨教授、北京理工大學(xué)王文中教授、南方科技大學(xué)黎興剛教授、航天五院總體部韓修柱高工等6位專家擔(dān)任項(xiàng)目咨詢專家。

據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)了解，納米銅粉是指粒徑分布范圍在1~100nm的微小銅顆粒，其具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子隧道效應(yīng)、介電限域效應(yīng)，以及良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性等。基于這些獨(dú)特的性質(zhì)，納米銅粉被廣泛應(yīng)用于高能催化劑、導(dǎo)電膠、潤(rùn)滑油添加劑、增韌材料等領(lǐng)域。

現(xiàn)有的制備納米銅粉的方法主要有物理氣相沉積法、電爆炸法、γ射線輻照法等物理方法以及電解法、水熱法、液相還原法等化學(xué)方法�，F(xiàn)代科技的快速發(fā)展對(duì)納米銅粉提出了更高和特殊的要求，如需要粒徑分布范圍窄、高純、高分散的納米銅粉等，而這些具有特殊性能的納米銅粉的制備仍存在相當(dāng)大的技術(shù)難度。

以納米銅粉在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用為例。由于納米銅粉的表面能較高，極易在潤(rùn)滑油中團(tuán)聚、沉降，故改善納米銅粉在潤(rùn)滑油中的分散穩(wěn)定性是確保其發(fā)揮出良好抗磨減摩特性的前提條件。

此外，納米銅粉的比表面積大、表面活性高，在空氣中，很容易在短時(shí)間內(nèi)被氧化，而氧化銅會(huì)影響納米銅在燒結(jié)過程中燒結(jié)頸的形成，從而影響納米銅的燒結(jié)性能，所以氧化后的納米銅會(huì)極大地影響半導(dǎo)體封裝互連的性能。因此，解決納米銅的氧化問題，也是關(guān)鍵技術(shù)之一。

有專家提出包覆技術(shù)來控制氧化膜的生長(zhǎng)。包覆技術(shù)是一種用于保護(hù)微納級(jí)別金屬顆粒的技術(shù)，這種技術(shù)為納米銅的抗氧化問題提供解決可能，方法是在需要保護(hù)的納米粒子表面包覆上一層有機(jī)聚合物、無機(jī)材料或金屬材料等作為保護(hù)層，降低納米粒子表面被氧化的速度，可以有效阻止納米銅材料的氧化和腐蝕。

眾所周知，我國(guó)是銅資源大國(guó)，也是銅消費(fèi)大國(guó)，但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的銅深加工技術(shù)還有很大的差距，納米銅粉等高端銅產(chǎn)品仍大量依賴進(jìn)口。因此盡早實(shí)現(xiàn)納米銅粉的工業(yè)化自主生產(chǎn)，提高銅資源的附加值，對(duì)我國(guó)銅產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有很深遠(yuǎn)的意義。

參考來源：

[1]納米銅粉的新穎制備及其應(yīng)用研究，葉楠敏

[2]面向第三代半導(dǎo)體封裝互連納米銅粉的抗氧化及燒結(jié)性能研究，陳梓源

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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