近日，東北大學黃須強、呂朝陽科研團隊在有色金屬高端管材制備及應用領域取得重大突破，成功研制出全球最大尺寸的一體近凈成型高性能銅管。
一直以來，如何使銅同時具備高強、高導性能是世界性難題，尤其是制作大尺寸高強高導銅管難度更大。該科研團隊經過十多年對高性能銅管的研制和應用，通過銅的強化機理及成型工藝，成功研制出長度達7.5m、直徑2.4m、厚50mm，是當今世界上尺寸最大、性能最優的一體成型高性能銅管，并成功應用于國內外（中國一重、二重、意大利GIVA集團）百噸級電渣爐高性能結晶器制作。
據了解，直徑超過200mm的銅管目前主要應用于鋼廠連鑄結晶器、電渣爐結晶器、自耗爐結晶器、凝殼爐結晶器、EB爐結晶器、單晶硅熔煉結晶器。由于銅管強度低，結晶器使用壽命短，致使材料熔煉成本和市場價格提高。
該團隊研究的高性能銅管陸續在沈陽和泰冶金設備有限公司（東北大學試驗基地）生產的熔煉結晶器上使用，使結晶器使用壽命提高3~5倍，降低材料熔煉成本、提高了熔煉效率和熔煉質量，每年可為國內熔煉行業節約結晶器制作費用數億元。以熔煉15T鈦錠真空自耗爐結晶器（銅管直徑1040mm，長度4500mm，厚30mm）為例，目前國內使用傳統銅管制作的結晶器使用在100爐次左右就會發生明顯變形，需要進行維修，而使用該團隊研制的高性能銅管，一次使用壽命高于500爐次。
此外，這種銅管憑借其優異性能和大尺寸特征，在多個領域有著廣泛應用前景。在船舶制造中，其高強度和高導電性使其成為制造核心部件的理想材料；在低溫物理研究中，其出色的低溫性能和高導電性為科學研究提供了可靠支持；在暗物質探索等前沿科學領域，大尺寸銅管同樣具有重要應用價值。
同時，該團隊還深入研究變形銅管再制造技術，成功研制出世界上最先進的銅管修復技術。使用該技術修復變形的結晶器，使用壽命不低于原使用壽命，還大大提高了結晶器全壽命周期，為結晶器綠色制造作出了重大貢獻。目前，通過此技術生產的高性能結晶器已出口德國、法國、意大利、俄羅斯、印度、韓國、日本等國家；生產的電渣爐結晶器（135T）已被全球最大的鍛造企業GIVA采購，這標志著我國高端管材（銅管）的制備技術獲得業界同仁的高度認可。