石墨烯素有“新材料之王”的美譽。它是一種由單層碳原子構成的二維材料,具有*的導電導熱性和極高的強度,在高速通信與AI技術爆發(fā)式發(fā)展的當下,能解決傳統材料導電率不足、信號衰減嚴重的痛點。作為全國重要的新材料產業(yè)基地之一,近期,寧波企業(yè)在石墨烯復合材料研發(fā)方面取得新突破,重新定義了銅基復合材料的性能邊界。3月20日,從寧波上市公司博威合金了解到,該公司成功研發(fā)出一種導電率更高、電阻溫度系數更低的銅—石墨烯復合線材,室溫導電率經測試達到111%IACS,顯示出優(yōu)異的導電性能,處于行業(yè)*水平。
“集二者之長”
這款復合材料有何妙用?博威合金數字化研發(fā)副總監(jiān)李吉寶博士道出它在消費電子、數字經濟、新能源汽車等領域廣泛的應用場景——“它可以讓5G、6G的無線通信信號傳輸更快、更穩(wěn)定,優(yōu)化網上‘沖浪’的體驗;可以降低數據中心的能耗,提升云計算和AI訓練的效率,加速AI大模型與自動駕駛等技術的落地;在新能源汽車領域,更低的電阻系數可以讓電機在高溫運行的同時保持良好的導電性……”
李吉寶介紹,當前,AI、云計算、大數據等技術使全球數據量平均增長30%以上。特別是近期爆火的AI大模型,訓練參數規(guī)模更是突破萬億級。傳統的銅合金材料在高速信號傳輸時已接近性能極限,人們迫切需要效率更高的導體材料,跑出數據傳輸的“加速度”。
而銅—石墨烯恰是新一代傳輸技術中的“天選”材料之一。它的優(yōu)點在于“集二者之長”,既保留銅及銅合金高強度、耐腐蝕等特性,又通過石墨烯改性,與銅界面形成電子傳輸的“高速公路”,進一步提升材料整體的電子遷移率。
“五年磨一劍”
“早在2020年前后,我們就開始布局銅—石墨烯復合材料的研發(fā),以滿足市場的需求。但當時遇到不少技術難點,尤其是石墨烯與銅的界面整合問題——很可能因為整合得不均勻,導致石墨烯的結構被破壞,甚至適得其反。”李吉寶回憶這段“五年磨一劍”的歷程。
直到2021年,博威合金打造新材料數字化研發(fā)平臺,整合公司沉淀30多年的1200萬條數據,再進行計算仿真和知識重用,將研發(fā)效率提升35%以上。在AI“數智”支持下,該公司研發(fā)團隊快速找到*優(yōu)的材料配比,并結合精密制造工藝,讓石墨烯與銅“磨合”成功,產生“1+1>2”的效果。
目前,博威合金研發(fā)的銅—石墨烯復合材料尚處于實驗室階段。但該公司已和國內頭部的消費電子、新能源汽車企業(yè)全面展開戰(zhàn)略合作,正在全力加速研發(fā)成果的產業(yè)化落地,助力寧波打造全球有影響力的新材料創(chuàng)新領軍城市。