中國粉體網(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”國家重點研發(fā)計劃“高端功能與智能材料” 重點專項“超純納米銅粉制備及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”項目啟動暨實施方案論證會在北京召開。
據(jù)中國粉體網(wǎng)從華北電力大學(xué)獲悉，該項目獲得科技部立項，其總經(jīng)費4030萬元，其中中央財政經(jīng)費1400萬元，項目執(zhí)行期3年。
該項目針對先進(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)，實現(xiàn)超純納米銅粉批量化生產(chǎn)。
同時，通過研制納米銅基漿料、開發(fā)高性能納米銅粉潤滑油添加劑，最終實現(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）
該項目團(tuán)隊匯集了在各自領(lǐng)域內(nèi)具有相當(dāng)實力的龍頭企業(yè)、高等院校及科研院所，由華北電力大學(xué)牽頭，聯(lián)合國家納米科學(xué)中心、重慶有研重冶新材料有限公司、中國科學(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)、中國華能集團(tuán)、深圳量能科技有限公司9家單位開展項目研究開發(fā)工作。
項目下設(shè)4個課題，分別由國家納米科學(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)任項目咨詢專家。
據(jù)中國粉體網(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�；谶@些獨特的性質(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，極易在潤滑油中團(tuán)聚、沉降，故改善納米銅粉在潤滑油中的分散穩(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，很容易在短時間內(nèi)被氧化，而氧化銅會影響納米銅在燒結(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。包覆技術(shù)是一種用于保護(hù)微納級別金屬顆粒的技術(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聚合物、無機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，我國是銅資源大國，也是銅消費大國，但與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的銅深加工技術(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，對我國銅產(chǎn)業(yè)的長遠(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
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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