[發明專利]一種高導熱鋁合金的制備方法

在審

• 申請號: 201710764575.4
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107641742A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 程帥;徐春
• 申請（專利權）人: 上海帥翼馳鋁合金新材料有限公司;上海應用技術大學
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司31203
• 代理人: 陸林輝

技術領域

本發明涉及一種高熱導率鋁合金的制備方法，屬于有色金屬合金材料制備技術領域。

背景技術

隨著新工業的發展，企業越來越注重產品和設備的高度集成，尤其是在通訊產品及設備上，高導熱材料是針對近年來對設備的熱傳導要求而設計的。在各項性能優異的情況下，高導熱材料可靠地解決產品及設備中熱量傳遞問題，有效的進行散熱器之間的熱傳導。與此之外，高導熱率的鋁合金材料還可以應用于電子制造業方面，比如手機殼，筆記本電腦用的散熱器，電腦機箱等；汽車制造業方面，比如汽車發動機局部零件，汽車局部車體支架等。照明制造業中，LED燈的鋁基板，散熱燈架等。這些都是在生活中隨處可見的東西。甚至在不久的未來，隨著鋁合金技術的成熟，航天航空制造業方面也會大量運用到鋁合金高導熱率材料。

發明內容

本發明的目的是提出一種鋁合金新材料的制備方法，具有高熱導率，高散熱能力和良好的力學性能，用于鋁合金輕量化工業。為實現以上目的，本發明通過以Al-Si合金為基礎，調整其余合金元素，達到高熱導率及優良力學性能要求。

本發明的具體方案是：一種高導熱鋁合金的制備方法，所述高導熱鋁合金包括重量百分量的組分：Si：2.0％-3.6％、Mg:0.5％-1.2％、余量為Al及不可避免的雜質；

制備方法包括如下步驟：

1)熔煉：鋁錠及其余合金比例按照第一次為總量的50％、第二次為總量的50％、添加順序按照先加鋁錠再加中間合金。

2)添加金屬硅的工藝過程爐內鋁液溫度達到730℃以上，金屬硅充分溶解并攪拌。

進一步的，其還包括：Fe:≤0.30％、Zn：≤0.09％、Cu：≤1.0％、Mn：≤0.35％、Ti：≤0.15％、其余雜質總含量≤0.25％。

合金元素須按照成分要求，其配方及質量分數表示為：

Si：2.0％-3.6％；

Fe:≤0.3％；

Zn：≤0.09％；

Mg:0.5％-1.2％；

Cu：≤1.0％；

Mn：≤0.35％；

Ti：≤0.15％；

Sn:≤0.01％；

V:≤0.01％；

Ca:≤0.01％；

B:≤0.01％；

其余雜質≤0.25％；

Al余量(補足至100％)。

本發明所述鑄造用鋁合金的制備方法如下：

(1)將質量為總量的50％的鋁錠及鋁銅合金、鋁錳合金等混合，升溫至740-820℃熔化。

(2)加入金屬硅，充分攪拌，金屬硅充分溶解。

(3)加入剩余的50％且已經預熱的鋁錠，溫度調至730-750℃。

(4)充分攪拌并取樣進行過程成分檢測，調整工藝要求；

(5)通入99.999％高純氮氣精煉，以氣體流量為2.0L/min通入，并以精煉劑通入管內為方式，參入爐內鋁液總質量的0.15％-0.2％的精煉劑。精煉后將浮渣扒出，處理干凈。

(6)靜置10-15min；

(7)取樣檢查成分，調整至工藝要求。

(8)溫度控制在700-720℃進行鑄造。

(9)檢測成分合格，打包入庫。

本發明的有益效果是：

本發明的材料通過測試，熱學性能：熱導率可達到190W/m·K；ADC12的熱導率只有120W/m·K。本發明的材料是具有傳熱快，散熱快的優點。

經測試力學性能：

屈服強度RM：≥115；

抗拉強度σb(MPa)：≥190；

布氏硬度：≥71HB。

具體實施方式

本發明合金元素須按照成分要求，其配方及質量分數表示為：

Si：2.0％-3.6％；

Fe:≤0.3％；

Zn：≤0.09％；

Mg:0.5％-1.2％；

Cu：≤1.0％；

Mn：≤0.35％；

Ti：≤0.15％；

Sn:≤0.01％；

V:≤0.01％；

Ca:≤0.01％；

B:≤0.01％；

其余雜質≤0.25％；

Al余量(補足至100％)。

本發明所述鑄造用鋁合金的制備方法如下：

(1)將質量為總量的50％的鋁錠及鋁銅合金、鋁錳合金等混合，升溫至740-820℃熔化。