[發明專利]鋁合金、壓鑄件和電子設備及鋁合金的制備方法

在審

• 申請號: 202110304145.0
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN115109971A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 范理;王華;胡邦紅;龐禮;嚴寒;楊曉軍
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02;B22D17/00;C22F1/043;H05K5/02;H05K7/20
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 鄒雅瑩

本申請提供一種鋁合金、壓鑄件和電子設備及鋁合金的制備方法。該鋁合金，按質量百分比計包括以下組分：硅8.0％～10.0％，鎂0.001％～0.2％，錳0.001％～0.09％，鐵0.7％～1.3％，鍶0.001％～0.05％，余量包括鋁以及不可避免的雜質，其中，不可避免的雜質≤0.15％。該鋁合金在不需熱處理的條件下即具有熱導率高、成型性能好，兼具良好的耐蝕性能和力學性能的特點。

技術領域

本申請涉及鋁合金領域，具體涉及一種鋁合金、壓鑄件和電子設備及鋁合金的制備方法。

背景技術

隨著通信技術的發展和5G網絡的逐漸普及，通信產品向大功率、小型化、輕量化方向不斷發展，從而對通信產品等電子設備的壓鑄殼體的散熱能力提出了更高的要求。為提高壓鑄殼體的散熱能力，一方面要求用于制備壓鑄殼體的壓鑄材料需具備高熱導率，另一方面，還需對壓鑄殼體的結構做改進，如設計大量的復雜薄壁散熱齒、高低凸臺和深腔結構，以使壓鑄殼體具有良好的導熱性能。由于壓鑄殼體需做各種有利于散熱的結構，并且制備時壓鑄殼體需一體壓鑄成型，因此壓鑄材料除需具備高熱導率外，還需具備良好的鑄造成型性能。

目前，常用的通信產品用壓鑄材料為壓鑄鋁合金，而現有的壓鑄鋁合金主要為共晶型或近共晶型Al-Si系列合金，有的鋁合金雖力學性能較好，滿足裝配的強度要求，但是熱導率確比較低，熱導率普遍在90～150W/(m·K)之間，典型壓鑄鋁合金有ADC12合金(日本牌號，相當于國產合金YL113)和歐盟標準EN 43500合金，其中ADC表示Aluminum-Alloy DieCastings。ADC12合金成型性能和力學性能優異，但壓鑄態下的熱導率僅為96W/(m·K)，且耐蝕性能偏低，已不能滿足現階段通訊產品的散熱和環境應用需求。EN 43500合金的成型性能、力學性能和耐蝕性能優異，但壓鑄態下的熱導率約為140W/(m·K)，需要熱處理才能達到160W/(m·K)的使用要求。而熱處理除了會增加壓鑄殼體的制備成本外，還會降低壓鑄殼體的硬度，進而會導致壓鑄殼體在裝配過程中容易出現螺紋滑牙現象。因此，研發具有熱導率高、成型性能好，兼具良好的耐蝕性能和力學性能的壓鑄殼體用鋁合金成為亟待解決的問題。

發明內容

本申請提供了一種鋁合金、壓鑄件和電子設備及鋁合金的制備方法，以在不需熱處理的條件下即可獲得一種具有熱導率高、成型性能好，兼具良好的耐蝕性能和力學性能的壓鑄鋁合金。

第一方面，本申請提供一種鋁合金，按質量百分比計，該鋁合金包括以下組分：硅8.0％～10.0％，鎂0.001％～0.2％，錳0.001％～0.09％，鐵0.7％～1.3％，鍶0.001％～0.05％，余量包括鋁以及不可避免的雜質，其中，不可避免的雜質≤0.15％。

本申請提供的鋁合金，通過添加8.0％～10.0％質量分數的硅，以提高鋁合金的成型性能，同時配合添加0.001％～0.05％質量分數的鍶，以控制鋁合金組織結構中共晶硅的尺寸，以提高鋁合金的熱導率。同時，通過配合添加0.001％～0.2％質量分數的鎂、0.001％～0.09％質量分數的錳和0.7％～1.3％質量分數的鐵，在滿足壓鑄成型性能要求的前提下，能夠有效減少晶格畸變，減少位錯，在提高熱導率的同時，使鋁合金具有一定的力學性能(包括硬度和強度等性能)和耐蝕性，從而獲得綜合性能優良的可用于壓鑄成型的鋁合金。本申請的鋁合金在未進行熱處理之前，其在壓鑄態時的熱導率可達到160～170W/(m·K)，屈服強度可達到120～140MPa，硬度可達到65HBW以上，該鋁合金的熱導率已經能夠達到現有的經熱處理后的ADC12合金和EN 43500合金的性能，并且該鋁合金的綜合性能也已超過ADC12合金和EN43500合金，由此，本申請的鋁合金，即使在不進行熱處理的條件下也能夠達到高導熱的要求，同時其力學性能也能夠有效防止裝配過程中出現滑牙問題。