昆士兰大学、悉尼大学、丹麦技术大学、西北工业大学、重庆大学、皇家墨尔本理工大学、莫纳什大学七所高校的联合团队在2024年2月于自然通讯发表研究，题目为“Manufacturing of high strength and high conductivity copper with laser powder bed fusion”。研究集中于通过激光粉末床熔融技术制造高强度和高电导率的纯铜。该团队利用少量六硼化镧（LaB6）纳米颗粒均匀分散在纯铜中，这一策略显著提高了材料的机械性能和热稳定性，同时保持了高电导率。研究发现，LaB6的添加使得3D打印铜组件适用于需要高强度、高导电性和热稳定性的更苛刻应用。

研究背景指出，纯铜对于红外激光具有高反射率，导致由最常用的激光3D打印技术制造的纯铜部件通常具有高孔隙率，从而导致机械和导电性能不佳。尽管使用绿激光或电子束打印能够制造密度较高的纯铜组件，但纯铜在室温下固有的低强度及其无法抵抗热软化的能力限制了在需要机械载荷和高温条件下的应用。

设计策略中，研究人员采用LaB6作为添加剂，其熔点较低，组成元素在铜中的固溶度最小，并且与熔融铜的润湿角较小。添加到纯铜粉原料中的LaB6颗粒表现出不规则的形态，尺寸高达300nm。激光反射率测试表明，掺入1.0wt%的LaB6纳米粒子时，纯铜粉的反射率显著降低，这归因于LaB6固有的低激光反射率和增强的表面粗糙度，促进粉末床内的多次反射。

实验结果证实，添加LaB6纳米颗粒的纯铜具有显著改进的机械性能和其他物理性能。具体表现在，强化纯铜的屈服强度、极限拉伸强度、断裂伸长率以及电导率均明显高于未添加LaB6的纯铜。研究发现，添加LaB6纳米颗粒的纯铜在热稳定性上也表现出色，即使在1050 °C退火后，仍保留较高的极限拉伸强度和断裂伸长率。

总体而言，该研究通过引入少量LaB6纳米颗粒，成功开发了一种具有高强度和高电导率的3D打印纯铜材料，填补了金属合金3D打印领域的空白。这一新材料适用于需要高强度、导电/导热以及几何复杂性的应用，为实际应用提供了新的可能性。