本项目依托上海大学材料科学与工程学院、省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，基于材料制备五要素，将电磁场独特的无接触力能效应引入铜及铜合金的冶金和制备全流程，提出磁控超常冶金制备新理念，形成多项磁控超常冶金制备铜材料新技术，实现铜及铜合金材料的“5G（五搞：搞干净、搞细、搞匀、搞性能、搞便宜）”，成功制备出超高性能的高强高导高弹铜及铜合金材料，并应用于多个国民经济建设主战场，践行我国的“双碳”国家战略。

本项目从高强高导高弹铜合金冶金制备的共性难点入手，将钢铁冶金的先进冶金技术与铜及铜合金熔铸相结合，利用电磁场独特的多模式无接触力能效应，将电磁分离、电磁净化、电磁搅拌、电磁震荡、热电磁流、电磁力/流/溶质等多重多尺度效应运用于高强高导高弹铜及铜合金的制备，在熔炼过程中促进铜合金熔体的纯净化与洁净化以及高活性元素的稳定化，在连铸过程中促进凝固组织超细化与成分、组织的超均匀化，从而制备出高洁净/纯度、超细晶、高均质的高性能高强高导高弹铜合金母坯材。应用电力、能源、微电子、5G通讯、交通、新能源汽车等领域，具有重要的节能降耗、节材、循环经济和双碳的效果，在国民经济建设中能产生极为显著的经济和社会效益。

超低氧无氧铜材：可广泛应用于大科学装置如粒子加速器磁体用水冷线圈、真空灭弧器、真空开关、微电子键合线、真空电子产品、超导磁体、微波炉磁控管、医疗、新能源汽车、太阳能光伏发电、风电、大飞机、电池等领域。目前高端的超低无氧铜仍依赖进口，价格为电解铜价格的2-3倍，目前国内外企业对高纯无氧铜的大致市场份额年需求量大约为30-50万吨/年；

高强高导铜铬锆合金：高强高导铜铬锆合金材料是一类具有综合性能优良的结构材料和功能材料。该铜合金材料具有高强度高导电导热性能，在集成电路引线框架、高速铁路接触导线、电子通讯导电元件、大功率接触器触头及电阻焊电极、模具、聚变能装置、重载电机辐条和端环、冶金连铸结晶器、航空和国防领域与超细丝材等领域被广泛使用，尤其在高速铁路接触线和远程输电接触材料方面拥有巨大的市场需求量；

高强高弹铜镍锡/锡磷青铜/碲铜/铜钛等合金：广泛应用于微电子、手机、新能源汽车、航空航天、海洋、国防、人工智能、个人电脑等领域所需的弹性铜合金领域。新基建七大领域均大量需求高强高导高弹铜合金材料，辐射市场达千亿元/年。

上海大学“新能源产业关键材料超常冶金与制备”团队组建于2021年7月，团队由教育部“长江学者”特聘教授钟云波教授领衔，由徐匡迪院士和周国治院士为学术指导，团队成员有中科院院士1人、长江学者2人、杰青1人、优青1人、青年托举人才4人，现有正高10人，副高9人，在站博士后6人，博硕士研究生近百人。团队首次提出磁控超常冶金与制备新理念，并提出结构/功能材料的“5G-五搞（搞干净、搞细、搞匀、搞性能、搞便宜）”新思路。团队获授权发明专利一百二十余项，在国际著名期刊Science、Materials Today、Nature Communications、Acta Materialia、JMST、金属学报等国内外核心刊物上发表论文四百余篇，团队关于高强高导高弹铜合金制备的研究进展入选上海大学百年校庆Nature专刊报道。团队承担国家“十四五”、“十三五”重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、863项目、上海市及省部级重大重点项目、企业委托重点项目一百余项。

1.本项目技术开发的超低无氧铜材已长期供货于我国兰州重离子加速器、散裂中子源、美国密西根大学FRIB同位素束流装置、北京高能所粒子加速器磁体等领域，助力国家大科学装置建设，单笔销售金额近1800万元，近五年来累计销售额达2亿元；已成为大科学装置用电阻磁体用水冷铜线圈的国内唯一供应商，突破的芬兰奥托昆普（日本LUVATA）、美国Metrod Holdings等公司的技术封锁；

2.本项目技术开发出高性能的高强高导铜铬锆合金，截面积150mm²的线材的抗拉强度大于650MPa、延伸率达13%、电导率达79.8%IACS，为文献报道的最高值。已开发出铜铬锆非真空熔炼-长尺寸大卷重新型电磁连铸制备技术。相关技术已实现重大成果转化，小批量产品已供货恒丰特导并用于国内某研究所军舰服役；用于高铁接触线，每万公里年节电可达4亿度，具有良好的经济和社会效益；

3.本项目开发出易偏析铜合金超细化与均质化的电磁旋振连铸技术，形成高性能的高强高弹锡磷青铜、铜镍锡、碲铜合金等产品。相关技术已在铜陵有色、博威合金、福建紫金铜业、中金岭南、中国商飞等公司应用和试用，所开发产品已用于天海电子等汽车连接器研发与生产企业，辐射产值数十亿元，形成了显著的经济和社会效益；未来在新能源汽车、航空航天、国防、新基建等众多领域具有广阔的应用前景，能有效取代铍铜合金，具有更佳的绿色环保和双碳优势。

成果应用电力、能源、微电子、5G通讯、交通、新能源汽车等领域，具有重要的节能降耗、节材、循环经济和双碳的效果，在国民经济建设中能产生极为显著的经济和社会效益。希望通过技术服务的方式转化落地。