[发明专利]一种高导热铝合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种高热导率铝合金，属于有色金属合金材料制备技术领域。

背景技术

铝合金与钢铁相比具有比强度高、比刚度高、导热性好、耐蚀性好等优点。相对与钛合金、镁合金相比具有资源储量大、成本低、工艺性能好的优势，因此铝合金已经成为航天航空工业、通讯行业、汽车工业以及其他工业领域理想的轻量化材料。

不同的铝合金材料具有不同的导热性能力及力学性能。

用于铝合金轻量化工业，在具有高热导率，高散热能力的情况下减轻散热装置。

现有设计的高导热铝金材料中大多都是以参稀土元素提高热导率，但由于稀土元素的价格昂贵，熔炼工艺要求严格，无法大批量使用在工业化批量生产中。本发明设计的高热导材不需要参稀土元素，通过以Al-Si系列为基础，调整各金属元素的比例,改善材料的组织达到提高热导率效果，适用于批量化生产。

发明内容

本发明的目的是提出一种铝合金新材料，具有高热导率，高散热能力和良好的力学性能，用于铝合金轻量化工业。

为实现以上目的，本发明通过以Al-Si合金为基础，调整其余合金元素，达到高热导率及优良力学性能要求。

本发明的具体方案是：一种高导热铝合金，其包括重量百分量的组分：Si：2.0％-3.6％、Mg:0.5％-1.2％、余量为Al及不可避免的杂质。

进一步的，其还包括：Fe:≤0.30％、Zn：≤0.09％、Cu：≤1.0％、Mn：≤0.35％、Ti：≤0.15％、其余杂质总含量≤0.25％。

合金元素须按照成分要求，其配方及质量分数表示为：

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％；

其余杂质≤0.25％；

Al余量(补足至100％)。

本发明所述铸造用铝合金的制备方法如下：

(1)将质量为总量的50％的铝锭及铝铜合金、铝锰合金等混合，升温至740-820℃熔化。

(2)加入金属硅，充分搅拌，金属硅充分溶解。

(3)加入剩余的50％且已经预热的铝锭，温度调至730-750℃。

(4)充分搅拌并取样进行过程成分检测，调整工艺要求；

(5)通入99.999％高纯氮气精炼，以气体流量为2.0L/min通入，并以精炼剂通入管内为方式，参入炉内铝液总质量的0.15％-0.2％的精炼剂。精炼后将浮渣扒出，处理干净。

(6)静置10-15min；

(7)取样检查成分，调整至工艺要求。

(8)温度控制在700-720℃进行铸造。

(9)检测成分合格，打包入库。

本发明的有益效果是：

本发明的材料通过测试，热学性能：热导率可达到190W/m·K；ADC12的热导率只有120W/m·K。本发明的材料是具有传热快，散热快的优点。

经测试力学性能：

屈服强度RM：≥115；

抗拉强度σb(MPa)：≥190；

布氏硬度：≥71HB。

具体实施方式

本发明合金元素须按照成分要求，其配方及质量分数表示为：

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％；

其余杂质≤0.25％；

Al余量(补足至100％)。

本发明所述铸造用铝合金的制备方法如下：

(1)将质量为总量的50％的铝锭及铝铜合金、铝锰合金等混合，升温至740-820℃熔化。

(2)加入金属硅，充分搅拌，金属硅充分溶解。

(3)加入剩余的50％且已经预热的铝锭，温度调至730-750℃。

(4)充分搅拌并取样进行过程成分检测，调整工艺要求；