中國粉體網訊 近日，由華北電力大學材料專業薛志勇教授牽頭承擔的“十四五”國家重點研發計劃“高端功能與智能材料” 重點專項“超純納米銅粉制備及應用關鍵技術”項目啟動暨實施方案論證會在北京召開。
據中國粉體網從華北電力大學獲悉，該項目獲得科技部立項，其總經費4030萬元，其中中央財政經費1400萬元，項目執行期3年。
該項目針對先進線路集成和風電等領域對高端銅粉的迫切需求，研發超純納米銅粉技術路線和批量化生產線，圍繞科學問題、關鍵技術和示范應用中面臨的主要問題，突破超純納米銅粉可控制備、表面抗氧化和抗團聚關鍵技術，實現超純納米銅粉批量化生產。
同時，通過研制納米銅基漿料、開發高性能納米銅粉潤滑油添加劑，最終實現超純納米銅粉在高密度PCB互連領域以及風電、冶金高端裝備領域的示范應用，助力我國高端電子技術和新能源產業的高端化發展。
PCB（圖源：深南電路）
該項目團隊匯集了在各自領域內具有相當實力的龍頭企業、高等院校及科研院所，由華北電力大學牽頭，聯合國家納米科學中心、重慶有研重冶新材料有限公司、中國科學院蘭州化學物理研究所、深圳百柔新材料技術有限公司、深南電路股份有限公司、河南大學、北京科技大學、中國華能集團、深圳量能科技有限公司9家單位開展項目研究開發工作。
項目下設4個課題，分別由國家納米科學中心、重慶有研重冶新材料有限公司、華北電力大學、中國科學院蘭州化學物理研究所四家單位承擔。
為保障項目順利開展，華北電力大學還聘任了安泰科技股份有限公司劉一波教授、華北電力大學劉宗德教授、哈爾濱工業大學（深圳）李明雨教授、北京理工大學王文中教授、南方科技大學黎興剛教授、航天五院總體部韓修柱高工等6位專家擔任項目咨詢專家。
據中國粉體網了解，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、表面效應、量子隧道效應、介電限域效應，以及良好的導電、導熱性等。基于這些獨特的性質，納米銅粉被廣泛應用于高能催化劑、導電膠、潤滑油添加劑、增韌材料等領域。
現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、液相還原法等化學方法。現代科技的快速發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大的技術難度。
以納米銅粉在潤滑油中的應用為例。由于納米銅粉的表面能較高，極易在潤滑油中團聚、沉降，故改善納米銅粉在潤滑油中的分散穩定性是確保其發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，很容易在短時間內被氧化，而氧化銅會影響納米銅在燒結過程中燒結頸的形成，從而影響納米銅的燒結性能，所以氧化后的納米銅會極大地影響半導體封裝互連的性能。因此，解決納米銅的氧化問題，也是關鍵技術之一。
有專家提出包覆技術來控制氧化膜的生長。包覆技術是一種用于保護微納級別金屬顆粒的技術，這種技術為納米銅的抗氧化問題提供解決可能，方法是在需要保護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，但與西方發達國家相比，我國的銅深加工技術還有很大的差距，納米銅粉等高端銅產品仍大量依賴進口。因此盡早實現納米銅粉的工業化自主生產，提高銅資源的附加值，對我國銅產業的長遠發展有很深遠的意義。
參考來源：
[1]納米銅粉的新穎制備及其應用研究，葉楠敏
[2]面向第三代半導體封裝互連納米銅粉的抗氧化及燒結性能研究，陳梓源
（中國粉體網編輯整理/平安）
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