[发明专利]一种散热通道可控的铝镁合金散热结构及其制备方法

说明书

本发明是一种散热通道可控的铝镁合金散热结构及其制备方法，该散热结构包括一个铝合金材料制成的圆柱状的集热块1和安装在集热块1外圆周面上的镁合金材料制成的散热片2，集热块1和散热片2为一体化结构，散热片2的形状和位置能够根据需要进行变换和调整。本发明技术方案不仅能够实现铝镁合金散热构件的整体成形，而且可以实现导热主体的优化设计，提高散热效率。

技术领域

本发明是一种散热通道可控的铝镁合金散热结构及其制备方法，属于散热构件加工制造技术领域。

背景技术

我国高端精密仪器装备正在向大功率化、高集成度和高稳定性的方向发展。铝镁合金散热构件是精密仪器装备中关键的散热构件，是提高精密仪器装备散热性能的关键零部件。该构件的性能已经成为决定精密仪器装备的极限性能和运行可靠性的关键因素。铝镁合金散热构件的结构形状特征导致直接加工难度极大。目前，铝镁合金散热构件的一般采用加工+焊接的方式制造，首先将铝锭加工出沟槽，然后将镁板插入通孔进行焊接，这种加工工艺不仅材料利用率低，而且由于镁板和铝锭不是一个整体，显著降低了该类散热构件的散热能力。此外，现有的加工工艺不利于大批量生产。难以实现散热构件的高效率、高性能、低成本制造。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种散热通道可控的铝镁合金散热结构及其制备方法，其目的是实现铝镁合金散热构件的整体成形，并且在成形过程中实现导热主体及散热通道的异形结构，达到提高散热效率目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明技术方案所述的散热通道可控的铝镁合金散热结构，包括一个铝合金材料制成的圆柱状的集热块1和安装在集热块1外圆周面上的镁合金材料制成的散热片2，其特征在于：集热块1和散热片2为一体化结构，并且散热片2的形状和位置能够根据需要进行变换和调整。

在实施时，所述散热片2为镁合金板材制成。并且散热片2的平面形状为“S”状，在集热块1外圆周面上均匀分布，散热片2沿集热块1的径向与集热块1连接，散热片2的一部分深入集热块1内部，进一步，所述散热片2深入集热块1内部的平面面积为散热片2平面总面积的30～50％。

在实施时，所述散热片2的平面形状为方形、长方形。

本发明技术方案还提供了一种制备上述散热通道可控的铝镁合金散热结构的方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一、成形准备

成形原料及装置包括铝合金管材6、镁合金板材5和400目的铝合金粉末，将铝合金管材6和镁合金板材5用丙酮和酒精清洗干净，然后将铝合金管材6的两个端面用干净的、与铝合金管材6材料相同的铝合金板材封焊，将铝合金管材6四周加工出平行于轴线的空槽，将镁合金板材5插嵌入该空槽并形成过盈配合，在封焊后的铝合金管材6的一个端面中心加工一个孔洞以便于粉末输入；

步骤二、成形型腔准备

将准备好的成形装置放入热等静压炉4内，在铝合金管材6的上端面孔洞上安装加压器3，通过加压器3能够向铝合金管材6内提供300～1000MPa的输入压力；

步骤三、铝镁合金散热结构的成形

向铝合金管材6中输入铝合金粉末，输入量为总粉末量的五分之一，然后对铝合金管材6和镁合金板材5进行加热，加热温度为500～700℃，到温后通过加压器3向铝合金管材6内提供300～1000MPa的压力，此时，通过热等静压炉4对铝合金管材6和镁合金板材5的外部施加300～500MPa的压力并保温保压1～1.5h；

重复上述操作四次，在操作过程中，通过调整加压器3和热等静压炉4提供的压力差，使镁合金板材5扭曲变形，达到散热片2的的形状和位置要求，之后待铝镁合金散热结构冷却至室温后取出，吹砂打磨后得到铝镁合金散热结构。

在实施时，步骤一中的铝合金管材6的材料为7075铝合金。