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銅及銅合金是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和高新技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料。在我國(guó)現(xiàn)有的124個(gè)產(chǎn)業(yè)部門中，有113個(gè)部門在使用銅及銅合金。銅的消費(fèi)水平與GDP的線性相關(guān)度達(dá)到0.921，銅合金材料產(chǎn)業(yè)是社會(huì)貢獻(xiàn)率最高的產(chǎn)業(yè)之一。
銅及銅合金性能特征有5個(gè)，分別是導(dǎo)電導(dǎo)熱性、耐磨性、耐疲勞性、強(qiáng)度高和耐蝕性。應(yīng)用領(lǐng)域涉及電力工程、交通、民生、機(jī)械工程和海洋工程、電子工程，其中電力工程中的發(fā)電輸配電占比高達(dá)50%。但是現(xiàn)階段銅和銅合金領(lǐng)域也存在一些問題，行業(yè)整體發(fā)展大而不強(qiáng)，還不具備和世界同行業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家抗衡的能力，普通產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口。工業(yè)規(guī)模達(dá)到世界最大，整體裝備和部分技術(shù)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，整體裝備工藝技術(shù)整體落后，生產(chǎn)效率低，資源能源消耗大。基礎(chǔ)研究不足，創(chuàng)新能力不強(qiáng)，原創(chuàng)成果少，就合金體系來(lái)講，現(xiàn)階段并沒有較大的科研突破，和歐美等國(guó)家排號(hào)序列等方面存在明顯差距。銅和銅合金開發(fā)領(lǐng)域落后，不僅僅是銅加工的基礎(chǔ)問題，還和行業(yè)上下游息息相關(guān)，整體工業(yè)落后使得我們的合金體系序列開發(fā)產(chǎn)生影響。目前銅和銅合金的開發(fā)都是根據(jù)需求進(jìn)行開發(fā)，而不是儲(chǔ)備了材料去匹配需求。就框架產(chǎn)品為例，目前我們的形勢(shì)是需要什么框架材料才去研發(fā)什么框架材料，而不是有了什么框架材料，再去匹配下游的發(fā)展。此外，中低檔產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，但高端制造用關(guān)鍵產(chǎn)品依賴進(jìn)口。
高性能銅合金材料方面，目前的引線框架用銅合金的發(fā)展方向是向著更高強(qiáng)度、更高導(dǎo)電率及綜合性能的合理匹配方向發(fā)展。2015年，銅帶產(chǎn)量?jī)H160萬(wàn)噸，集成電路用銅帶產(chǎn)量近5萬(wàn)噸，但是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，集成電路用銅帶需求量約超過10萬(wàn)噸，高端應(yīng)用領(lǐng)域需求不能得到充分滿足。電子接插件用銅合金材料強(qiáng)調(diào)低成本、高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率、高抗應(yīng)力松弛滿足小型化、高可靠性、多功能發(fā)展要求，但同樣需要行業(yè)上下游的協(xié)同發(fā)展。
銅合金領(lǐng)域目前最急切需要解決的問題，就是不能一味模仿別人。想成為銅合金強(qiáng)國(guó)，必須思考怎樣發(fā)展我們自己的銅合金材料研發(fā)。傳統(tǒng)銅合金材料研發(fā)，就是科學(xué)直接加上“炒菜”式的反復(fù)試驗(yàn)，對(duì)于材料本身成分和性能的研究不夠深入，且研發(fā)周期長(zhǎng)、成本高。銅合金材料研發(fā)思路，是基于“材料基因組”的新材料涉及，是一種定向的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑且环N全成分的研發(fā)，目標(biāo)是研發(fā)周期短、產(chǎn)品性能高的銅合金產(chǎn)品。總體來(lái)說，銅及銅合金材料研發(fā)任重道遠(yuǎn)。
（本文根據(jù)黃國(guó)杰在2017年銅及銅合金熔鑄技術(shù)研討會(huì)上的報(bào)告內(nèi)容整理）
