Новый инженерный медный сплав может повысить надежность высокопроизводительных электрических систем

Исследовательская группа из Университета штата Аризонавместе с представителями национальных оборонных и академических институтов, разработала новый медный сплав который может оказаться полезным для тепловых и структурных характеристик в условиях высоких температур. Нанокристаллический сплав Cu-3Ta-0.5Li сохраняет свою прочность и структуру при температурах до 800°C в течение более 10 000 часов, что улучшает его характеристики по сравнению с обычными медными сплавами.

Ключевое достижение заключается в наноразмерной архитектуре сплава. Введя литиевые осадки в бислой, богатый танталом, команда смогла стабилизировать внутреннюю структуру, предотвращая огрубление зерен и деформацию ползучести. Это позволяет материалу сохранять свою форму и прочность даже при длительном тепловом воздействии. Сплав также достигает предела текучести 1120 МПа при комнатной температуре, что намного выше, чем у существующих коммерческих медных альтернатив.

Для таких отраслей промышленности, как компьютерная, аэрокосмическая и оборонная - где управление теплом и механическими нагрузками имеет решающее значение - этот сплав может стать совершенно новым материалом. Стабильность сплава как при температуре, так и при нагрузке делает его подходящим для использования в высокопроизводительных теплораспределителях, датчиках или легких структурных компонентах в условиях высоких нагрузок.

В то время как современные решения часто опираются на более тяжелые суперсплавы на основе никеля, материал Cu-Ta-Li представляет собой альтернативу с меньшей плотностью и аналогичной или лучшей термостойкостью. Исследование хорошо проливает свет на то, как постепенные изменения на атомном уровне могут улучшить характеристики, что актуально как для передовой электроники, так и для промышленных применений.