30余年，把纳米颗粒“匀”进铜里

30余年，把纳米颗粒“匀”进铜里|“向新图强”系列报道

中南大学自研纳米弥散强化铜合金整体技术达国际领先水平，8项核心专利在长落地转化

高创科惟生产线。受访者供图

长沙晚报全媒体记者 王佳怡 通讯员 徐一鑫

在新能源汽车的焊装车间，一块电极头要在反复通电与瞬间高温中“扛住”成千上万次点焊。材料性能差一点，整条生产线就可能停摆。让铜同时具备高导电、高导热，又有足够的强度与耐热性——这道高性能材料研发难题，中南大学的科研团队攻关了30余年。如今，8项核心专利在长沙落地转化，纳米弥散强化铜合金从实验室走上生产线。2026年，该系列产品整体技术经中国有色金属工业协会评价，达到国际领先水平。

从实验室里的技术积累，到生产线上的工艺攻关，再到面向市场的应用探索，这项技术如何一步步走向产业化？近日，记者采访了中南大学教授、湖南高创科惟新材料股份有限公司（以下简称“高创科惟”）总经理肖柱。

把纳米颗粒“匀”进铜里

铜具有良好的导电、导热性能，是工业生产中的重要基础材料。但在新能源汽车制造、高端装备等领域，材料还要同时具备更高的强度、耐热性和稳定性。纳米弥散强化铜合金，正是围绕这些需求研发的高性能材料，其关键在于把纳米级强化颗粒均匀地“撒”进铜合金中，以此改善材料的综合性能。

“它不属于一个新产品，但它的技术门槛很高，国内做了几十年。”肖柱说，难点在于纳米颗粒的控制。颗粒一旦团聚、长大，材料性能就会下降，甚至影响最终使用效果。“越细、越匀，整体材料的性能就越好。”他解释，颗粒过大，材料在受到挤压或拉伸时，局部容易产生裂纹；只有把颗粒的尺寸和分布都控制好，材料的性能优势才能发挥出来。

以新能源汽车生产线为例。车身焊接需要使用电极材料。焊接过程中，电极要承受反复通电和瞬间高温，对耐热性和稳定性要求较高。材料性能不稳定，就可能影响生产线正常运行。“要保证整个生产线不停，就得用性能更好的材料，保障它的稳定性。”肖柱说。

高性能铜合金的应用，也正在从传统工业领域向新兴产业拓展。随着人工智能算力中心、半导体等产业发展，相关设备对散热材料的性能提出了更高要求，材料不仅要具备良好的导热能力，还要兼顾耐热性、强度与加工性能。这也为高性能铜合金带来了新的应用空间。

买回来的炉子，他们改了大半年

掌握材料原理，只是研发的第一步。如何把技术转化为能够稳定生产的产品，同样考验企业的研发能力。在肖柱看来，纳米弥散强化铜合金产业化过程中，一个关键难点是生产装备与工艺的匹配。

“你光有技术不行，没有合适的装备，有技术也干不出来。”他说，材料生产不仅要掌握技术原理，还要让设备的控制精度、运行方式与生产工艺相互配合，才能保证产品质量。

为此，企业围绕生产需要开展核心装备研发和改造。肖柱介绍，团队曾购置一台炉子，但设备投入实际生产后，仍存在不少问题。“我把炉子按照原来的设计思路买回来，但是在真正生产的时候，发现了很多问题。”他说，团队随后对设备进行改造，前后花了大半年时间，才逐步打通相关环节。

科技成果转化并非简单地把实验室里的技术搬进工厂。从材料制备到装备改造，再到产品质量控制，每一个环节都需要不断磨合。只有让技术、工艺和设备相互匹配，科研成果才能转化为稳定的生产能力。

8项核心专利落地，走上长沙产线

2023年2月，湖南高创科惟新材料股份有限公司成立。企业将中南大学8项核心专利转化落地，围绕高性能铜合金开展产业化布局。为什么选择通过创办企业推动成果转化？肖柱介绍，科研团队此前也探索过向其他企业提供技术指导等合作方式。随着长沙加快建设全球研发中心城市，团队希望把适合产业化推广的技术落地长沙，让科研成果更好地服务本地产业发展。

对于高性能材料而言，实现国产化不仅意味着增加一种产品选择，更关系到产业链供应链的稳定。肖柱表示，一些高端材料过去依赖进口，一旦供应受到影响，下游生产就可能面临困难。“很多材料原来依靠进口，一旦被卡住了脖子，就可能无材可用。”他说，推动高性能材料自主可控，有助于增强产业链供应链的安全性。

在拓展应用方面，高创科惟正重点关注人工智能算力中心散热、光通信相关部件以及机器人关节等方向，与相关企业探索材料应用。肖柱介绍，高创科惟将继续做深主营业务，发挥高性能铜合金在导热、耐热和强度等方面的优势，推动产品进一步走向市场。

从30余年的科研积累，到8项核心专利落地，再到生产工艺和装备的持续攻关，高创科惟的实践勾勒出高校科研成果向产业转化的一条路径。随着相关技术不断完善、应用场景持续拓展，这项高性能材料技术有望为先进制造业发展提供支撑，也为长沙推动科技创新与产业创新深度融合发展增添新动能。

责编：刘茜

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来源：华声在线