轻质高导耐腐蚀的化学镀铜玄武岩纤维在下一代通信网络中的应用研究

本文推荐一种通过精确控制化学镀铜（Cu）工艺改性玄武岩纤维（BFs）的创新方法，成功制备出兼具轻量化（密度3.34 g/cm3）、超高导电性（DC电导率9.63×107 S/m超越纯铜）和耐腐蚀性的复合材料。该材料在5G/6G通信、航空航天等领域展现出替代传统铜线的巨大潜力，其优化的50℃沉积工艺使拉伸强度达1561±320 MPa，并通过5% H2SO4腐蚀测试验证环境稳定性。

　　

Highlight

本研究通过传统三步化学镀铜法（敏化-活化-沉积）在玄武岩纤维（BFs）表面构建高结晶铜层，系统探究了20-60℃沉积温度对材料性能的影响。与前期KBH₄还原法（电导率2.02×10⁷ S/m）相比，新方法在50℃实现突破性进展——电导率飙升至9.63×10⁷ S/m，同时保持优异机械性能。

Surface morphology analysis of BFs

扫描电镜（SEM）揭示有趣形貌演变：原始BFs表面光滑如绸缎（图2A-D），而镀铜后纤维变身"金属藤蔓"——50℃样品呈现致密纳米晶铜层（图2E-H），X射线能谱（EDS）证实铜元素均匀分布。高温（60℃）沉积则产生"龟裂地貌"（图2I-L），解释其性能下降原因。

Conclusions

这些"穿着铜铠甲"的玄武岩纤维堪称材料界的"全能运动员"：比铜轻63%却导电更强，在0.2MHz频率下AC电导率达3.88×10⁷ S/m，就像给信号传输装上了"超导高速公路"。未来可应用于卫星天线减重、新能源汽车电缆等场景，为6G时代提供"硬核"材料支持。