[發明專利]一種5G手機中板用中等強度壓鑄合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010972216.X
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN114262824A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 周銀鵬
• 申請（專利權）人: 浙江善為新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發明涉及一種5G手機中板用中等強度壓鑄合金材料及其制備方法，該合金材料包括Si：9wt％?10wt％，Mg：0.6wt％?1.1wt％，Mn：0.2wt％?1.0wt％，Cu1.0％，Fe0.7wt％，Ti：0.01wt％?0.15wt％，Sr：0.005wt％?0.1wt％，Zn1.0wt％，Mo0.2wt％，其余雜質的重量百分比之和控制在1.0wt％以下，余量為Al。與現有技術相比，本發明通過在鋁合金中添加Si、Mn、Cu和Mg，引入三強化相Mg₂Si、MnAl₆和Al₂Cu二元析出相，顯著提升材料的屈服強度，同時，通過Mo元素摻雜進鋁合金中，Mo元素都溶入到漢字狀的Al?Si?Mn?Fe相和針狀Al?Si?Fe中，使其轉變成細小彌散分布的粒狀Al?Si?Mn?Fe?Mo和Al?Si?Fe?Mo多元相，阻礙位錯的運動，對合金基體有一定的釘扎強化作用，從而提高合金的力學性能。

技術領域

本發明涉及一種鋁合金，尤其是涉及一種5G手機中板用中等強度壓鑄合金材料及其制備方法。

背景技術

4G改變生活，5G改變社會。5G是下一代(第五代)移動通信，可以提供更快的上傳和下載速度，覆蓋更廣，連接也更多更穩定。5G與4G相比，具有“超高速率、超低時延、超大連接”的技術特點，不僅將進一步提升用戶的網絡體驗，為移動終端帶來更快的傳輸速度同時還將滿足未來萬物互聯的應用需求，賦予萬物在線連接的能力。

作為5G最重要終端的5G手機，現在沒有一塊芯片把計算和5G基帶都整合在一起。這意味了手機會多出一塊基帶芯片，這就要占不少位置。最為先進的華為目前也是將巴龍5000基帶和自家的麒麟980配合才實現5G的。其它廠家也是如此，基本都要外置5G基帶。另外5G手機的天線會更復雜，要支持2G、3G、4G、5G、NFC、藍牙、wifi，這天線得多根，還要防止使用遮擋。當然要實現雙卡雙待雙通，那就需要更多更復雜的天線設計，天線要占更多位置。iPhone XS就是因為天線沒處理好才導致雙卡雙待時出現斷流和信號差的問題。另外一個重要原因就是電池更大了。5G手機的耗電也會比4G多，耗電會更厲害，也必須是大電池。電池容量越大，同水平的電池當然會有更大的體積。這一系列的技術要求導致5G手機會更厚和更重。

4G手機中板普遍采用的是壓鑄鋁合金ADC12，其具有優良的鑄造性能，如收縮率低、流動性好和熱裂傾向小等，是鑄造鋁合金中用量最大的合金系列之一。其屈服強度在160～180MPa，延伸率在1.5％。這樣的屈服強度和延伸率已經無法滿足5G時代手機中板材料結構復雜，厚度輕薄(0.3-0.6mm)的設計要求。同時，隨著OLED全面屏的使用和尺寸越來越大，對中板的平面度要求越來越高。手機中板的這些使用性能，要求材料具有較高的屈服強度和延伸率，以保證其支撐電路板、屏幕和手機結構所需強度。

因此，需要針對壁厚0.3-0.6mm的手機中板，開發流動性好，壓鑄性能優良，并具有中等屈服強度和延伸率(屈服強度200-240MPa，延伸率2-4％)的壓鑄鋁合金，同時，現有的手機中板壓鑄生產使用的壓鑄鋁合金，其中板只占整個壓鑄毛坯件的20％-30％，料頭、流道、排氣和渣包占壓鑄毛坯質量的70-80％，需要重熔后做成鋁錠重復使用，由于在壓鑄過程中使用的沖頭潤滑顆粒油，脫模劑反復使用和模具沖蝕都會把Fe元素引入到料頭、流道、排氣和渣包中，從而導致重熔后的鋁錠中的Fe含量升高，形成漢字狀的Al-Si-Mn-Fe相和針狀的Al-Si-Fe相，影響壓鑄材料的延伸率。因此，急需開發一款可以適用薄壁手機中板用中等強度壓鑄合金材料，并降低Fe含量提高對材料性能的影響，從而實現快速生產制造5G手機中板。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種能夠以應對5G手機內部的復雜結構的低成本、原料利用率高的5G手機中板用中等強度壓鑄合金材料及其制備方法。