近日，中国科学院金属研究所宋鸿武团队联合白俄罗斯科学院、江西耐乐铜业有限公司，成功研发出一种基于“电化学沉积增材制造”的新型热管制造技术，攻克了Ω形槽道热管内部“梯度多孔铜吸液芯”难以原位成形的国际难题，为高性能芯片散热提供了关键材料支撑。

当前，高性能芯片的算力需求呈指数级增长，导致功耗大幅攀升。同时，芯片封装尺寸不断缩小，使得热流密度急剧升高，狭小空间内的散热问题成为制约算力释放与系统可靠性的关键瓶颈。无氧铜热管是目前电子散热领域的主流方案之一，但现有梯形、矩形等沟槽式微热管已接近传热性能上限。

截面像希腊字母Ω（欧米伽）的新型槽道热管，有望成为下一代电子散热的主流方案。它的弧形结构能产生更强的吸力，“Ω”使内表面积进一步增大，并且可完美实现液-汽分离运行，理论上导热能力可达纯铜的1000倍。

但Ω槽道内壁过于光滑，如果覆盖一层多孔铜，就能像海绵一样利用细密的孔隙产生毛细力，辅助液体回流。更理想的是，这层孔的尺寸要从底部到顶部逐渐变大——底部用纳米级小孔产生强力“抽吸”，顶部用微米级大孔减少流动阻力，这样液体就能“上得快、流得顺”。

然而，Ω槽道形状复杂，内部空间狭窄，用传统粉末烧结或机械加工方法无法在里面“雕”出这种梯度多孔结构。

为此，科研团队另辟蹊径，开发出一项电化学沉积增材制造技术。他们把Ω铜管泡在特制的铜盐溶液里，用电镀方法，使铜离子在槽道表面一层一层“生长”出来。

他们通过精准控制电流和时间，像搭积木一样，让铜原子从底部到顶部逐渐改变堆叠的疏松程度，自然形成孔径从几十纳米到几微米的连续梯度变化——整个过程就像在微观世界里“种”出一片孔洞大小渐变的珊瑚礁。

梯度吸液芯结构的一体化制造。

这种“种”出来的梯度吸液芯，毛细吸力是传统铜粉烧结结构的2倍，这意味着液体回流速度翻倍，极大降低了“烧干”风险。而装配这种新吸液芯的Ω槽道热管，单管可散热的功率比传统直槽管提高了1倍。

多孔铜结构的电化学沉积增材制造方法。金属所供图

该工艺无需二次组装，一步完成梯度吸液芯与Ω槽道的牢固结合，彻底解决了传统工艺中结构匹配性差、界面热阻高等问题，也为AI算力中心、5G基站、电动汽车等高温高热流密度场景提供了一种全新的散热思路。