[發(fā)明專利]一種耐腐蝕高強高韌高導熱鋁合金材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010055063.2
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111270110A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范衛(wèi)忠;高偉全
• 申請（專利權(quán)）人: 范衛(wèi)忠
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C21/04;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 徐家升

本發(fā)明提供了一種耐腐蝕高強高韌高導熱鋁合金材料，該鋁合金材料按質(zhì)量百分比包括以下成分：硅10.0～13.0％、鎂0.90～1.30％、鍶0.008?0.06%、硼0.005?0.03%，鐵≤0.75%余量為鋁。該鋁合金材料耐腐蝕，強度高，韌性好，導熱率高，適合用于手機中板、5G信號中繼站和發(fā)熱量大的照明燈具上，加工方法中能夠有效地取出雜質(zhì)，提升材料的導熱性能，制造的產(chǎn)品表面不需要進行鈍化保護處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐腐蝕高強高韌高導熱鋁合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

日常的通訊設(shè)備主要是手機和中繼信號站，隨著5G技術(shù)的應用，手機的金屬背板已經(jīng)不再采用，多是玻璃或塑料背板，因為金屬背板會削弱5G的信號，手機的CPU運行速度越快發(fā)熱量越大，如果手機的熱量不能夠及時的散發(fā)出來，CPU的運行速度會變慢，造成死機甚至電池爆炸；信號中繼站為了散熱，會設(shè)計更多的散熱筋板，體積龐大，造成金屬材料的浪費；舞臺照明燈具發(fā)光發(fā)熱量大，容易誘發(fā)火災，現(xiàn)有的燈具材料導熱系數(shù)低，熱量不容易擴散，影響到燈具壽命，甚至造成燈具著火。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐腐蝕高強高韌高導熱鋁合金材料，耐腐蝕，強度高，韌性好，導熱率高，適合用于手機中板、5G信號中繼站和發(fā)熱量大的照明燈具上，加工方法中能夠有效地取出雜質(zhì)，提升材料的導熱性能，制造的產(chǎn)品表面不需要進行鈍化保護處理。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種耐腐蝕高強高韌高導熱鋁合金材料，該鋁合金材料按質(zhì)量百分比包括以下成分：硅10.0～13.0％、鎂0.90～1.30％、鍶0.008-0.06%、硼0.005-0.03%，鐵≤0.75%，余量為鋁。

作為優(yōu)選，該鋁合金材料按質(zhì)量百分比包括以下成分：硅10.8％、鎂1.05％、鍶0.04%、硼0.012%、鐵0.7%和鋁87.398%。

作為優(yōu)選，該鋁合金材料按質(zhì)量百分比包括以下成分：硅10.6％、鎂0.98％、鍶0.037%、硼0.015%、鐵0.7%和鋁87.668%。

作為優(yōu)選，該鋁合金材料按質(zhì)量百分比包括以下成分：硅11.2％、鎂0.98％、鍶0.037%、硼0.02%、鐵0.7%和鋁87.063%。

該鋁合金材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將第一批純鋁錠投入到熔爐中加熱熔化，熔爐中的鋁液在850℃～900℃時加入金屬硅進行混合攪拌，再依次加入鋁硼中間合金、鋁鐵中間合金和鎂錠，混合后得到合金熔體；

S2：將第二批純鋁錠加入到熔爐中，熔爐中的鋁液在720℃～740℃時使用無鈉精煉劑進行精煉，得到精煉后的合金熔體；

S3：對精煉后的合金熔體取樣化驗，當鈦、錳、釩和鉻（均為加工過程中不可避免產(chǎn)生的雜質(zhì)元素）相加的質(zhì)量百分比大于0.02%時，靜置40min，生成硼化物進行沉降，當鈦、錳、釩和鉻相加的質(zhì)量百分比小于等于0.02%時，加鋁鍶中間合金變質(zhì)處理，靜置15min，加鋁鍶中間合金后，采用氣體精煉，用于保護鍶的變質(zhì)效果；鋁硅合金當未進行鍶元素變質(zhì)處理時，共晶硅相為粗大層片狀結(jié)構(gòu)，割裂基體，自由電子運行過程中與粗大層片狀結(jié)構(gòu)相散射幾率極大，平均自由程非常小；采用鍶變質(zhì)處理后，共晶硅相體積未發(fā)生變化，但是其三維形狀轉(zhuǎn)化為細小的纖維狀組織，均勻散步在初生鋁相周圍，并在基體中構(gòu)成有自由電子的運行通道，自由電子運行過程中碰撞幾率較小，平均自由程較大，導致變質(zhì)后鋁硅合金熱導率顯著增加。詳細分析可查閱特魯特自由電子理論。

S4：變質(zhì)處理后的合金熔體進行扒渣，再取樣使用光譜分析儀進行元素分析，成分的質(zhì)量百分比符合要求后進行模具澆鑄，模具的流槽包括沉降池，用于沉降物的沉降和清理。