[發明專利]一種高導熱鋁合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010733741.6
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111826560A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 鄭驍宵
• 申請（專利權）人: 廣州紅象科技有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/02;C22C1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及鋁合金領域，具體涉及一種高導熱鋁合金材料及其制備方法，按照重量百分比計算，包括以下成分：Si：0.3～0.6％、Cu:0.1％～0.5％、Mg：0.3～0.7％、Mn：0.1～0.3％、Co：0.2～0.5％、Mo：0.1～0.3％、Sc：0.1～0.2％，余量為鋁及不可避免的雜質。本發明提供的高導熱鋁合金材料的制備方法制備得到的鋁合金材料具有較高的導熱性能和較好的力學性能。

技術領域

本發明涉及鋁合金領域，具體涉及一種高導熱鋁合金材料及其制備方法。

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，尤其是在通訊產品和設備上，高導熱材料是針對近年來對設備的熱傳導要求而涉及的。在各項性能優異的情況下，高導熱材料可靠地解決了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。于此之外，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，電腦冰箱等；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。

我國是鋁制品的生產和消費大國，市場需求仍然在不斷擴大之中，科學技術的創新離不開新材料的承托，隨著高精尖技術的發展，新型的高性能材料已經很少追求單一性能的提高，而是向著多性能甚至是多種相互制約相互限制的性能一起極致提升而發展。特別是隨著5G高速網絡通訊的發展，迫切需要有一種新型材料能夠適應在更薄更小的部件上具有足夠高的強度和更高的散熱效果。需要在材料的設計和制備方法過程中采用新的方式方法和工藝對材料進行強化增導來突破。

發明內容

針對上述問題，本發明的一個目的是提供一種高導熱鋁合金材料，按照重量百分比計算，包括以下成分：Si：0.3～0.6％、Cu:0.1％～0.5％、Mg：0.3～0.7％、Mn：0.1～0.3％、Co：0.2～0.5％、Mo：0.1～0.3％、Sc：0.1～0.2％，余量為鋁及不可避免的雜質。

優選地，一種高導熱鋁合金材料，按照重量百分比計算，包括以下成分：Si：0.4～0.6％、Cu:0.2％～0.4％、Mg：0.3～0.6％、Mn：0.2～0.3％、Co：0.2～0.4％、Mo：0.2～0.3％、Sc：0.1～0.2％，余量為鋁及不可避免的雜質。

優選地，所述高導熱鋁合金材料在制備過程中還添加有氮化鋁納米晶材料。

優選地，所述氮化鋁納米晶材料為硫酸鋁銨經過處理后得到，所述處理方法為：

S1.稱取硫酸鋁銨加入至去離子水中，再加入甘油以及聚乙二醇，升溫至40～50℃，攪拌至溶液澄清，得到硫酸鋁銨溶液；

其中，硫酸鋁銨、甘油、聚乙二醇與去離子水的質量比為1:0.05～0.2～0.02～0.1:8～10；

S2.稱取碳納米管和低分子石蠟加入至所述硫酸鋁銨溶液中，攪拌至均勻，再滴加質量濃度為10％的碳酸氫銨溶液，繼續攪拌反應0.5～1h，過濾取固體物，先使用去離子水洗滌，再使用乙醇洗滌，減壓干燥，得到鋁基前驅體；

其中，碳納米管、低分子石蠟、碳酸氫銨溶液和所述硫酸鋁銨溶液的質量比為1:0.5～0.8:0.2～0.5:5～9；

S3.將所述鋁基前驅體置于石墨爐中，抽真空后以氮氣作為保護氣，升溫至1200～1500℃，熱處理2～5h，冷卻至室溫后，再移至馬弗爐升溫至500～700℃除去碳元素，得到氮化鋁納米晶材料。

本發明的另外一個目的是提供一種高導熱鋁合金材料制備方法，包括以下步驟：

(1)向高溫爐內第一次投入鋁料，以10℃/min的速度升溫；其中，第一次投入鋁料的量占總鋁量的80％～90％；

(2)待溫度達到800～850℃時，先后投入銅添加劑、鎂添加劑和錳添加劑，并攪拌均勻；