突破極限！科學家打造超強耐熱銅合金 航太國防新革命

美國陸軍研究實驗室（ARL）與裡海大學聯手研發的Cu-Ta-Li（銅-鉭-鋰）合金，近期登上《科學》期刊封面。這項突破性材料不僅改寫銅基合金的耐高溫紀錄，更將徹底改變航太、國防與工業領域的技術發展。

研究團隊透過獨創的「原子層穩定技術」，成功讓銅合金在極端環境下維持奈米級晶體結構。即使長時間暴露於高溫與機械應力下，這種新材料仍能保持形狀穩定，甚至接近熔點時也不易變形。「這就像把鎳基超合金的耐熱特性，完美嫁接到高導電性的銅材料上」共同作者、裡海大學榮譽教授Martin Harmer如此形容。

這項技術的核心突破在於「Ta原子雙層」穩定結構的發現。有別於傳統晶界在高溫下會遷移劣化，研究團隊創造的特殊介面能有效抑制晶粒生長，使Cu₃Li析出物在極端環境下仍保持穩定。團隊採用粉末冶金與深冷研磨技術，確保材料具備精細的奈米結構。

目前美國陸軍已取得專利（US 11,975,385 B2），預計將應用於：

• 新一代熱交換器系統
• 高超音速飛行器推進裝置
• 飛彈熱管理解決方案

這項耗時十年的跨機構合作，獲得美國國家科學基金會與裡海大學「奈米人機介面計劃」支援。研究團隊強調，此成果證實基礎科學研究對國家安全與工業創新的關鍵價值，未來將持續最佳化材料導熱效能，並開發更多同型別高溫合金。

隨著測試資料顯示，這種銅合金在攝氏800度環境下，強度仍超越傳統材料40%以上，業界專家預期它將成為航太引擎與國防科技的「遊戲規則改變者」。