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本发明公开了一种铜纳米晶薄膜材料及其制备方法和应用,属于化学镀领域。本发明的铜纳米晶薄膜材料采用具有双络合、双还原剂体系的化学镀铜液经过化学镀法制得,当所述化学镀铜液按以下组分组成时:五水硫酸铜10?20g/L、第一络合剂12?20g/L、第二络合剂15?25g/L、稳定剂10?32mg/L、二价镍盐0.1?0.8g/L、阳离子表面活性剂1?5mg/L、次磷酸钠15?45g/L、甲醛4?15mL/L、氢氧化钠7?18g/L,余量为去离子水,获得的铜纳米晶薄膜材料的晶粒尺寸为50?450nm,致密性和热稳定性高,可以与基体材料形成良好的结合力。