[发明专利]铝成型体及其制造方法

说明书

本发明提供一种具有高的导热率并且与压延材料相比具有高强度的铝成型体及其制造方法。更具体而言，提供一种具有180W/mK以上的导热率并且与相同组成的压延材料相比具有高强度的铝成型体，以及即使在该铝成型体具有复杂形状的情况下也能够有效地制造的方法。本发明所涉及的利用层叠造型法成型而成的铝层叠成型体的特征在于：以含有0.001～2.5质量％的与Al形成共晶的过渡金属元素并且剩余部分由Al和不可避免的杂质构成的铝材为原料，导热率为180W/mK以上。

技术领域

本发明涉及一种铝成型体及其制造方法，更具体而言，涉及一种能够适合用作要求高的导热率和比压延材料高的机械性质的部件的铝层叠成型体及其有效的制造方法。

背景技术

铝除了比强度高以外，还具有优异的导热性，因此，能够用作电动汽车、航空器等运输用设备、LED照明和各种电子电器设备等的散热器材料。

然而，随着蓄电池、功率器件等的进一步高输出化和小型化，发热密度上升，但是铝的导热率为铜的约一半，迫切希望导热率的进一步提高。另外，从结构部件的可靠性等观点考虑，机械性质也是重要的，需要提高导热率，并且也实现高的强度。

对此，例如在专利文献1(日本特开2013-204087号公报)中公开了一种室温下的拉伸屈服强度为200MPa以上的高强度并且导热率为145W/mK以上的铝合金部件及其制造方法，其特征在于：含有8质量％(以下％)＜Si＜11％、0.2％＜Mg＜0.3％、0.3％＜Fe＜0.7％、0.15％＜Mn＜0.35％、1＜Fe+Mn×2、0.005％＜Sr＜0.020％、Cu＜0.2％、Zn＜0.2％，且剩余部分由Al和不可避免的杂质构成，铸造后以200℃＜T＜250℃保持0.1～1小时。

在上述专利文献1所记载的铝合金部件及其制造方法中，发现通过使含有杂质的合金组成最佳化，确保了流动性和改善了防止烧结，并且由于铸造后的共晶Si粒状化而改善了导热率，从而缩短了热处理时间，由此表现出室温下的拉伸屈服强度为200MPa以上的高强度并且导热率为145W/mK以上的高导热性。

另外，在专利文献2(日本特开2014-209502号公报)中公开了一种车载LED照明散热器用预涂铝板材，该车载LED照明散热器用预涂铝板材的特征在于：具有铝板材、基底处理皮膜和树脂系皮膜，所述铝板材的导热率为150W/mK以上，所述树脂系皮膜含有热固化性树脂和黑色颜料成分，所述树脂系皮膜的膜厚为5～15μm，所述树脂系皮膜的表面的算术平均粗糙度Ra为0.5～3μm，所述树脂系皮膜在波长为3～30μm的红外区域的积分放射率在25℃时为0.80以上。

在上述专利文献2所记载的导热性铝合金中，为了降低原材料的热电阻，使铝板材的导热率为一定的水平以上，并在由铝板材构成的成型体的表面形成黑色的皮膜，由此放射率提高，皮膜比较薄而降低作为皮膜的热电阻，并适当控制皮膜的表面粗糙度而提高放射率，由此能够提供散热性优异的车载LED照明散热器用预涂铝板材。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-204087号公报

专利文献2：日本特开2014-209502号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在散热器材料中，最重要的是导热率，但上述专利文献1的铝合金部件的导热率为145W/mK以上，上述专利文献2的车载LED照明散热器用预涂铝板材中的铝板材的导热率为150W/mK以上。随着上述的发热密度增加，要求散热器的冷却功能提高，但这些导热率并不充分。

另外，多数情况下应用铝的导热性的部件具有复杂形状，除了希望能够简便且有效地形成该部件形状以外，还需要具有实用中能够耐受的高强度。