[發明專利]一種具有高導熱性能的稀土鋁合金

無效

• 申請號: 201010264102.6
• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN101928864A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 李其真
• 申請（專利權）人: 李其真
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術領域：

本發明涉及金屬合金技術領域，尤其是指一種具有高導熱性能的稀土鋁合金。

背景技術：

在能源日益緊缺和全球氣候變暖，各國都在尋求發展“低碳經濟”的背景下。作為能耗大戶之一的照明光源成為社會關注的焦點，有關研究表明，傳統光源的能源利用率較低，只能將5％的電能轉換成光能，能源浪費嚴重。而發光二極管(LED)具有耗能低、壽命長、無輻射、環保、耐候性好等突出優點，被稱為新一代綠色環保光源。在同樣的亮度下，比白熾燈節能80％以上，與熒光燈相比節能50％以上。早在2008年歐盟春季首腦會議上，歐盟各國已經達成共識，決定逐步采用新光源取代白熾燈，以減少溫室氣體排放。在我國，有關部門也頒布了相關規定，全面推廣高效節能照明產品。在國家“半導體照明工程”的推動下，目前我國LED產業已經形成了包括LED外延片的生產、LED芯片制備、LED芯片封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈，產品技術研發、工程應用方面得到快速發展。LED的應用領域已經從最初的電器指示燈、LED顯示屏發展到LED背光源、景觀照明、室內裝飾等其他領域。在新興應用市場不斷出現的帶動下，近年來LED市場規模快速提升，成為新的經濟增長點。

雖然，LED市場前景看好，發展迅速，但由于LED光源對熱敏感，若無法將LED發光時產生的熱量有效導出，LED的P-N結結面溫度(以下簡稱結溫)過高，將會導致發光效率嚴重下降，壽命也大幅縮短。據有關資料分析，大約有70％的LED故障是由于結溫過高引起的。而且，隨著芯片技術的日益成熟以及大功率LED的需求不斷擴大，單一的LED芯片輸入功率不斷增大，LED器件的熱問題越來越嚴重，因此如何防止LED工作溫度過高也就益加重要，“散熱”已經成為大功率LED實現產業化亟待解決的關鍵技術難題之一。

LED產生的熱量需靠散熱器向外散發，以降低其工作溫度。有關研究表明，LED產生的約90％熱量是通過熱傳導的方式向外擴散。正因為LED高度依賴傳導散熱，所以作為LED產品的散熱系統的關鍵部件——散熱器，其制造材料需要有優良的導熱性能。

目前，在LED市場快速增長的帶動下，散熱材料的需求量劇增，性能要求也越來越高。到目前為此，雖然相關研究人員為LED散熱做了許多有益的探索，但大多是從外觀上、結構上改進散熱器，雖取得了一定的成果，但優良的LED光源散熱器用基礎材料仍然缺乏。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種既可提高鋁合金的導熱率，又可提高合金的塑性成形性能和加工性能的具有高導熱性能的稀土鋁合金。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：在6063鋁合金中加入鑭(La)和釔(Y)組成的混合稀土元素RE形成稀土鋁合金，其中，6063鋁合金中各元素占稀土鋁合金總量的重量百分比分別為：Mg的重量百分比為0.45％～0.8％，Si的重量百分比為0.25％～0.6％，Fe的重量百分比＜0.35％，Cu的重量百分比＜0.1％，Zn的重量百分比＜0.1％，Ti的重量百分比＜0.1％；混合稀土元素RE占稀土鋁合金總量的重量百分比分別為：0.1％～0.5％，其中混合稀土RE的組分中鑭(La)重量百分比為：5％～80％，釔(Y)的重量百分比為1％～20％。；稀土鋁合金中處上述元素外，其余為Al。

所述的混合稀土元素RE占稀土鋁合金總量的較佳重量百分比分別為：0.2％～0.3％。

本發明通過加入一定量的混合稀土，可作為精煉劑對熔體具有除氣的作用，大大減少組織中的針孔率；稀土的加入還可降低鋁合金中雜質的含量，加強了合金化程度，使合金組織致密；在鋁合金熔體中加入適量稀土對鋁合金鑄態組織具有變質作用，能與Fe和Si等合金元素形成過渡性化合物REFe₂和RESi等，有效控制過剩元素的固溶度。因而，稀土的加入不僅提高了鋁合金的導熱率，也提高了合金的塑性成形性能和加工性能。

具體實施方式：