金屬3D打印純銅零件導熱系數重大突破：442 W(m·K)！亞洲新材重塑理論極限

南極熊導讀：金屬3D打印純銅零件導熱，亞洲新材取得重大突破。
在熱管理領域，純銅一直被視為導熱性能的黃金標準。無氧純銅的導熱系數理論值約為401 W/(m·K)，長期以來，這幾乎被認為是室溫下材料性能的“天花板”。

然而，現在這個天花板被打破了。

2025年12月，南極熊獲悉，亞洲新材料（北京）有限公司（以下簡稱“亞洲新材”）宣布，其高純無氧銅粉末結合SLM技術制備的純銅打印件，打印態實測導熱系數最高達到了驚人的 442 W/(m·K)。這不僅超越了所有常規銅合金的性能，甚至比純銅的認知理論極限值高出超過10%，標志著金屬增材制造技術取得了一項里程碑式的突破。

一、超越極限：442背后的技術密碼

傳統認知中，3D打印（尤其是SLM技術）由于逐層熔凝的特性，難免在材料內部引入氣孔、未熔合等缺陷，并產生晶界，這些都會嚴重散射傳導熱量的電子和聲子，導致導熱性能顯著下降。通常，SLM打印的金屬件性能很難達到鍛軋材的水平。

那么，亞洲新材是如何實現“逆勢超越”的？其核心在于對粉末制造全流程的極致控制：

1.極致的粉末起點：導熱性能對雜質極度敏感。亞洲新材通過先進的霧化技術，將粉末的氧含量和雜質元素控制在極低水平，加之以良好的粒度分布和流動性，從源頭上保證了材料的“純凈基因”。

2.穩定的工藝策略：亞洲新材團隊通過工藝調配，實現了對高反射率銅粉的穩定、高效熔化，確保了熔池的均勻和穩定。

二、數據為王：401不是導熱極限

3D打印純銅導熱的發布數據通常在340-395W/(m·K)左右，包括SLM、EBM、BJ等技術路線。但是其實數年前已有數據表明【1】，通過增材制造的純銅導熱系數可達到403、408、411，超過了401的理論上限，說明3D打印純銅領域仍有很大的潛力可挖。以下為本次測試的三方原始報告與測試后樣件。

三、應需而生：破解高端散熱“熱焦慮”

這項突破性技術的出現，恰逢全球高端制造業面臨嚴峻的“熱焦慮”。隨著半導體產業進入埃米級制程，AI芯片單機功耗快速攀升，產生的熱量呈指數級增長。傳統的風冷散熱已觸及天花板，即便是在蓬勃發展的液冷領域，作為核心傳熱部件的熱沉，其基礎材料的導熱性能也直接決定了整個系統的散熱效率上限。

當前，散熱設計正面臨一個核心矛盾：復雜結構與最優材料的不可兼得。

傳統制造可以加工高導熱的純銅，但無法制造出具有復雜隨形流道、輕質點陣結構的高性能散熱器；3D打印（SLM）能實現幾乎任意復雜的設計，但以往受限于材料的散熱極限，打印的純銅部件導熱系數仍有潛力可挖。

亞洲新材的442 W/(m·K)高導純銅粉，正是破解這一矛盾的關鍵。它讓設計師可以同時擁有純銅的頂級導熱性能和3D打印的無拘設計自由。無論是用何種散熱單元，都可以在拓撲優化的基礎上，用性能最優的材料一體成型，實現散熱效率的幾何級提升。

四、未來已來：重新定義散熱設計的邊界

導熱系數442 W/(m·K)的純銅打印件，不僅僅是一個數字的突破，它更開啟了一扇新的大門：

對設備而言，意味著可以在更小的空間內處理更高的熱流密度，為電子設備的進一步微型化和大功率化提供了基礎。

對行業而言，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。

對制造本身而言，它證明了通過精密調控，增材制造不僅能“成形”，更能“成性”，甚至實現超越傳統工藝的性能，這將對高性能部件的制造哲學產生深遠影響。

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發布，不僅展示了一組數據，更昭示了一個趨勢：在算力狂奔的時代，散熱材料技術的革新，正成為支撐未來科技發展的隱形基石。而442 W/(m·K)，正是這個新時代一個響亮的序章。

參考文獻

【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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