新型工程铜合金可提高高性能电气系统的可靠性

亚利桑那州立大学的一个研究小组亚利桑那州立大学的一个研究小组与美国国防部和学术机构合作，。这种新型铜合金可用于高温环境下的热性能和结构性能。这种纳米结晶铜-3Ta-0.5Li合金能在高达800°C的温度下保持强度和结构超过10,000小时，与传统铜合金相比性能更佳。

关键的进步在于合金的纳米级结构。通过将锂析出物引入富含钽的双层结构，研究小组能够稳定内部结构，防止晶粒粗化和蠕变变形。这样，即使在长时间受热的情况下，材料也能保持形状和强度。这种合金在室温下的屈服强度也达到了 1120 兆帕，远远高于现有的商用铜替代品。

对于计算机、航空航天和国防等对热量和机械应力管理要求极高的行业来说，这可能是一种全新的材料选择。这种合金在温度和负载条件下的稳定性使其成为高性能散热器、传感器或高压力环境下轻质结构组件的候选材料。

目前的解决方案通常依赖于较重的镍基超合金，而铜-钽-锂材料是一种密度较低的替代材料，具有类似或更好的热弹性。这项研究很好地揭示了原子级的渐进变化如何以与先进电子和工业应用相关的方式提高性能。