中国科学院金属研究所宋鸿武研究员团队牵头，联合白俄罗斯国家科学院、国内铜加工龙头企业江西耐乐铜业有限公司，成功研发电化学沉积增材制造新型热管一体化制备技术，突破困扰全球散热行业多年的 Ω 形槽道热管梯度多孔铜吸液芯原位成形技术瓶颈，为 AI 算力芯片、新能源汽车、5G 基站等高功率器件热管理提供国产核心散热解决方案。

当前 GPU、TPU 等 AI 算力芯片功耗指数级上涨，设备热流密度持续突破传统散热极限。常规矩形、梯形沟槽热管传热性能已接近物理上限；散热性能更优的 Ω 槽道热管，因内腔空间狭小、结构复杂，传统铜粉烧结、机械填充工艺无法制备纳米 – 微米连续梯度多孔吸液芯，存在界面热阻高、毛细吸力不足、液体回流慢、热管易干烧失效等痛点，长期制约高性能热管规模化落地。

本次研发团队创新提出电化学沉积原子级可控生长工艺：将 Ω 铜管置于专用铜盐电解液体系，通过精准调控电场电流、沉积时长，让铜离子在槽道内壁逐层定向生长，微观形成自下而上孔径渐变的多孔铜结构，如同在管道内部 “培育” 梯度多孔铜珊瑚，底部纳米小孔提供强毛细抽吸力，上部微米大孔降低工质流动阻力，完美平衡毛细力与流体阻力矛盾。

实测数据显示，该工艺制备的梯度多孔铜吸液芯毛细吸力达到传统烧结结构2 倍，液体回流效率大幅提升，彻底降低热管干烧故障风险；搭载新型吸液芯的 Ω 热管单管散热功率较传统直槽热管提升100%，散热承载能力实现翻倍。同时技术实现槽道基体与多孔吸液芯一步原位复合成型，无需二次装配，根除传统工艺界面结合差、热阻高的缺陷，简化生产流程、降低批量制造成本。

项目负责人宋鸿武介绍，该制造技术兼具工艺通用性与量产可行性，适配不同规格 Ω 微热管、平板热管、环路热管产品。依托合作企业铜加工产线配套能力，整套工艺已完成中试验证，具备快速产业化条件。

技术落地应用场景覆盖全赛道高热流设备：在 AI 算力中心，可大幅降低机柜液冷系统能耗，提升高算力服务器长时间稳定运行能力；新能源车载功率半导体、动力电池温控系统可借助该热管缩小散热模组体积；同时适配航空航天载荷、大功率激光器、工业 IGBT 模块等高端装备热管理需求，补齐我国高端电子散热材料自主可控短板。

业内专家表示，此次由中国科学家主导的跨中外产学研联合攻关，首次打通 Ω 型高性能热管一体化制造全流程技术，打破海外高端热管材料与制备工艺垄断。依托电化学增材微纳成型技术路线，后续还可拓展至超薄均热板、三维微通道散热结构研发，支撑下一代超高热流密度电子设备技术迭代，助力我国算力基础设施、新能源高端制造产业链升级。

下一步，团队将推进万吨级量产工艺优化，联合算力、新能源头部企业开展整机散热系统联合测试，加速新型国产高性能热管规模化市场应用。