中国粉体网讯  近日，由华北电力大学材料专业薛志勇教授牵头承担的“十四五”国家重点研发计划“高端功能与智能材料” 重点专项“超纯纳米铜粉制备及应用关键技术”项目启动暨实施方案论证会在北京召开。

据中国粉体网从华北电力大学获悉，该项目获得科技部立项，其总经费4030万元，其中中央财政经费1400万元，项目执行期3年。

该项目针对先进线路集成和风电等领域对高端铜粉的迫切需求，研发超纯纳米铜粉技术路线和批量化生产线，围绕科学问题、关键技术和示范应用中面临的主要问题，突破超纯纳米铜粉可控制备、表面抗氧化和抗团聚关键技术，实现超纯纳米铜粉批量化生产。

同时，通过研制纳米铜基浆料、开发高性能纳米铜粉润滑油添加剂，最终实现超纯纳米铜粉在高密度PCB互连领域以及风电、冶金高端装备领域的示范应用，助力我国高端电子技术和新能源产业的高端化发展。

PCB（图源：深南电路）

该项目团队汇集了在各自领域内具有相当实力的龙头企业、高等院校及科研院所，由华北电力大学牵头，联合国家纳米科学中心、重庆有研重冶新材料有限公司、中国科学院兰州化学物理研究所、深圳百柔新材料技术有限公司、深南电路股份有限公司、河南大学、北京科技大学、中国华能集团、深圳量能科技有限公司9家单位开展项目研究开发工作。

项目下设4个课题，分别由国家纳米科学中心、重庆有研重冶新材料有限公司、华北电力大学、中国科学院兰州化学物理研究所四家单位承担。

为保障项目顺利开展，华北电力大学还聘任了安泰科技股份有限公司刘一波教授、华北电力大学刘宗德教授、哈尔滨工业大学（深圳）李明雨教授、北京理工大学王文中教授、南方科技大学黎兴刚教授、航天五院总体部韩修柱高工等6位专家担任项目咨询专家。

据中国粉体网了解，纳米铜粉是指粒径分布范围在1~100nm的微小铜颗粒，其具有小尺寸效应、表面效应、量子隧道效应、介电限域效应，以及良好的导电、导热性等。基于这些独特的性质，纳米铜粉被广泛应用于高能催化剂、导电胶、润滑油添加剂、增韧材料等领域。

现有的制备纳米铜粉的方法主要有物理气相沉积法、电爆炸法、γ射线辐照法等物理方法以及电解法、水热法、液相还原法等化学方法。现代科技的快速发展对纳米铜粉提出了更高和特殊的要求，如需要粒径分布范围窄、高纯、高分散的纳米铜粉等，而这些具有特殊性能的纳米铜粉的制备仍存在相当大的技术难度。

以纳米铜粉在润滑油中的应用为例。由于纳米铜粉的表面能较高，极易在润滑油中团聚、沉降，故改善纳米铜粉在润滑油中的分散稳定性是确保其发挥出良好抗磨减摩特性的前提条件。

此外，纳米铜粉的比表面积大、表面活性高，在空气中，很容易在短时间内被氧化，而氧化铜会影响纳米铜在烧结过程中烧结颈的形成，从而影响纳米铜的烧结性能，所以氧化后的纳米铜会极大地影响半导体封装互连的性能。因此，解决纳米铜的氧化问题，也是关键技术之一。

有专家提出包覆技术来控制氧化膜的生长。包覆技术是一种用于保护微纳级别金属颗粒的技术，这种技术为纳米铜的抗氧化问题提供解决可能，方法是在需要保护的纳米粒子表面包覆上一层有机聚合物、无机材料或金属材料等作为保护层，降低纳米粒子表面被氧化的速度，可以有效阻止纳米铜材料的氧化和腐蚀。

众所周知，我国是铜资源大国，也是铜消费大国，但与西方发达国家相比，我国的铜深加工技术还有很大的差距，纳米铜粉等高端铜产品仍大量依赖进口。因此尽早实现纳米铜粉的工业化自主生产，提高铜资源的附加值，对我国铜产业的长远发展有很深远的意义。

参考来源：

[1]纳米铜粉的新颖制备及其应用研究，叶楠敏

[2]面向第三代半导体封装互连纳米铜粉的抗氧化及烧结性能研究，陈梓源

（中国粉体网编辑整理/平安）

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