（一）技术研发趋势

 

近年来，我国高性能铜合金及其制备技术的整体水平取得了长足进步，拥有自主知识产权的高性能铜合金产品种类不断增加，铜合金材料加工装机水平已接近国际先进水平。先进铜合金材料的研发和产业化的发展趋势呈现如下特点。

 

（1）由单一性能要求朝着多功能特性要求的方向发展。例如，兼具高导热、高电磁屏蔽性能的铜基材料应满足脉冲强磁场系统、粒子加速电磁发射器等高精尖领域中对导体材料的需求；380 km/h 速度的高速铁路电网接触线，除了需要高导电性能外，还应具有更高的强度、耐磨性和抗疲劳特性；超大规模集成电路用铜合金要求具有高强高导、耐热、耐弯折、易刻蚀等特性。

 

（2）铜加工材料向细、薄、长和高精度的方向发展。超细线、超薄带、薄壁管、超长管、超长带、螺纹管、异形管、异形棒、异形带等产品的需求持续增加，如引线框架体现了多脚化、高密度化、超薄、微型化的发展趋势。

 

（3）铜的高纯化。工业用铜的含铜量由 99.9% 提高到 99.95%，再提高到 99.99% 甚至更高，目的是尽可能地提高材料的导电和导热性。含铜量为 99.999 9% 的超纯铜，将最大限度地减少杂质对导电和导热性的影响。

 

（4）材料复合化。单一的材料强化方式潜力有限，采用复合化的方法使铜材的综合性能得到进一步提升成为研究热点。例如，在铜合金中加入第二相颗粒、晶须或纤维对铜基体进行复合强化，开发新型多功能铜基复合材料，对高性能铜合金的设计理论与高新技术领域中的实际应用具有重要价值。

 

（二）面临的问题

 

我国虽是世界铜合金材料第一大生产国，但依然不是铜合金材料强国。我国航空航天、电子信息、海洋工程、高端装备等众多高新技术领域亟需的高性能铜合金仍较多依赖进口；铜合金材料生产企业众多、产业集中度低、产品竞争力弱、行业利润微薄，无法支撑高新技术产业发展。涉及的铜合金材料产业问题主要如下。

 

（1）高性能铜合金材料的品种和牌号少，部分高性能铜合金综合性能普遍低于同类进口产品，如自主研发生产的 Cu-Ni-Si、Cu-Cr-Zr 引线框架带材牌号极少。

 

（2）大规格高品质铜合金产品的稳定生产能力亟待提高，如高精度弹性铜合金带材产品性能稳定性、表面质量、综合成材仍待取得突破。

 

（3）高性能铜合金的加工过程环境污染大，资源浪费较为严重；高效短流程制备技术还不成熟，产品质量和性能也待提高。

 

（4）部分高端生产装备的自主制造技术缺乏，使得新产品开发受限，如大部分高精度箔材生产装备依赖进口。

 

（5）部分高端铜合金材料缺乏自主知识产权和公共研发平台，材料性能、生产技术、标准规范等方面的数据库建设滞后。

 

（6）超高纯、超低氧含量的无氧铜大规格均质化制备技术仍待进一步完善，高精度大口径长寿命的耐蚀白铜制备技术有待深化突破。

 

 

相对于如钛、铝、高温合金等产品，铜及铜合金的增材制造还不成熟。EOS自2019年为材料产品引入类似技术储备水平（TRL，Technology Readiness Level）的概念，目前两类铜材料标记为3级，属于验证通过水平，而IN718、AlSi10Mg等产品一般为7-9级。现阶段增材制造已经从模型验证逐渐转向产品制造，增材制造材料将进入根据应用选择或设计材料的阶段，铜及铜合金材料的更新迭代体现更为明显。可以预见随着工艺和材料的不断进步，铜材料的增材制造应用将会提升至一个新的水平。