南極熊導(dǎo)讀：金屬3D打印純銅零件導(dǎo)熱，亞洲新材取得重大突破。
在熱管理領(lǐng)域，純銅一直被視為導(dǎo)熱性能的黃金標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)氧純銅的導(dǎo)熱系數(shù)理論值約為401 W/(m·K)，長(zhǎng)期以來(lái)，這幾乎被認(rèn)為是室溫下材料性能的“天花板”。

然而，現(xiàn)在這個(gè)天花板被打破了。

2025年12月，南極熊獲悉，亞洲新材料（北京）有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“亞洲新材”）宣布，其高純無(wú)氧銅粉末結(jié)合SLM技術(shù)制備的純銅打印件，打印態(tài)實(shí)測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)最高達(dá)到了驚人的 442 W/(m·K)。這不僅超越了所有常規(guī)銅合金的性能，甚至比純銅的認(rèn)知理論極限值高出超過(guò)10%，標(biāo)志著金屬增材制造技術(shù)取得了一項(xiàng)里程碑式的突破。

一、超越極限：442背后的技術(shù)密碼

傳統(tǒng)認(rèn)知中，3D打?。ㄓ绕涫荢LM技術(shù)）由于逐層熔凝的特性，難免在材料內(nèi)部引入氣孔、未熔合等缺陷，并產(chǎn)生晶界，這些都會(huì)嚴(yán)重散射傳導(dǎo)熱量的電子和聲子，導(dǎo)致導(dǎo)熱性能顯著下降。通常，SLM打印的金屬件性能很難達(dá)到鍛軋材的水平。

那么，亞洲新材是如何實(shí)現(xiàn)“逆勢(shì)超越”的？其核心在于對(duì)粉末制造全流程的極致控制：

1.極致的粉末起點(diǎn)：導(dǎo)熱性能對(duì)雜質(zhì)極度敏感。亞洲新材通過(guò)先進(jìn)的霧化技術(shù)，將粉末的氧含量和雜質(zhì)元素控制在極低水平，加之以良好的粒度分布和流動(dòng)性，從源頭上保證了材料的“純凈基因”。

2.穩(wěn)定的工藝策略：亞洲新材團(tuán)隊(duì)通過(guò)工藝調(diào)配，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高反射率銅粉的穩(wěn)定、高效熔化，確保了熔池的均勻和穩(wěn)定。

二、數(shù)據(jù)為王：401不是導(dǎo)熱極限

3D打印純銅導(dǎo)熱的發(fā)布數(shù)據(jù)通常在340-395W/(m·K)左右，包括SLM、EBM、BJ等技術(shù)路線(xiàn)。但是其實(shí)數(shù)年前已有數(shù)據(jù)表明【1】，通過(guò)增材制造的純銅導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)到403、408、411，超過(guò)了401的理論上限，說(shuō)明3D打印純銅領(lǐng)域仍有很大的潛力可挖。以下為本次測(cè)試的三方原始報(bào)告與測(cè)試后樣件。

三、應(yīng)需而生：破解高端散熱“熱焦慮”

這項(xiàng)突破性技術(shù)的出現(xiàn)，恰逢全球高端制造業(yè)面臨嚴(yán)峻的“熱焦慮”。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入埃米級(jí)制程，AI芯片單機(jī)功耗快速攀升，產(chǎn)生的熱量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱已觸及天花板，即便是在蓬勃發(fā)展的液冷領(lǐng)域，作為核心傳熱部件的熱沉，其基礎(chǔ)材料的導(dǎo)熱性能也直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的散熱效率上限。

當(dāng)前，散熱設(shè)計(jì)正面臨一個(gè)核心矛盾：復(fù)雜結(jié)構(gòu)與最優(yōu)材料的不可兼得。

傳統(tǒng)制造可以加工高導(dǎo)熱的純銅，但無(wú)法制造出具有復(fù)雜隨形流道、輕質(zhì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的高性能散熱器；3D打?。⊿LM）能實(shí)現(xiàn)幾乎任意復(fù)雜的設(shè)計(jì)，但以往受限于材料的散熱極限，打印的純銅部件導(dǎo)熱系數(shù)仍有潛力可挖。

亞洲新材的442 W/(m·K)高導(dǎo)純銅粉，正是破解這一矛盾的關(guān)鍵。它讓設(shè)計(jì)師可以同時(shí)擁有純銅的頂級(jí)導(dǎo)熱性能和3D打印的無(wú)拘設(shè)計(jì)自由。無(wú)論是用何種散熱單元，都可以在拓?fù)鋬?yōu)化的基礎(chǔ)上，用性能最優(yōu)的材料一體成型，實(shí)現(xiàn)散熱效率的幾何級(jí)提升。

四、未來(lái)已來(lái)：重新定義散熱設(shè)計(jì)的邊界

導(dǎo)熱系數(shù)442 W/(m·K)的純銅打印件，不僅僅是一個(gè)數(shù)字的突破，它更開(kāi)啟了一扇新的大門(mén)：

對(duì)設(shè)備而言，意味著可以在更小的空間內(nèi)處理更高的熱流密度，為電子設(shè)備的進(jìn)一步微型化和大功率化提供了基礎(chǔ)。

對(duì)行業(yè)而言，它為下一代高熱通量散熱方案（如直接芯片冷卻、超薄均熱板）提供了全新的材料和選擇方案，可能催生顛覆性的散熱架構(gòu)。

對(duì)制造本身而言，它證明了通過(guò)精密調(diào)控，增材制造不僅能“成形”，更能“成性”，甚至實(shí)現(xiàn)超越傳統(tǒng)工藝的性能，這將對(duì)高性能部件的制造哲學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

從理論極限的追隨者，到性能天花板的突破者，亞洲新材此次的技術(shù)發(fā)布，不僅展示了一組數(shù)據(jù)，更昭示了一個(gè)趨勢(shì)：在算力狂奔的時(shí)代，散熱材料技術(shù)的革新，正成為支撐未來(lái)科技發(fā)展的隱形基石。而442 W/(m·K)，正是這個(gè)新時(shí)代一個(gè)響亮的序章。

參考文獻(xiàn)

【1】Guschlbauer, R.; Momeni, S.; Osmanlic, F.; K?rner, C. Process development of 99.95% pure copper processed via selective electron beam melting and its mechanical and physical properties. Mater. Charact. 2018, 143, 163–170.

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