一种散热用高强度压铸铝合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109439981A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201910031046.2(22)申请日2019.01.11(71)申请人华劲新材料研究院（广州）有限公司地址510360广东省广州市增城区永宁街香山大道2号申请人苏州大学(72)发明人长海博文范卫忠翁文凭张海涛闫俊(74)专利代理机构宁波高新区核心力专利代理事务所(普通合伙)33273代理人袁丽花(51)Int.Cl.C22C21/10(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/053(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种散热用高强度压铸铝合金及其制备方法(57)摘要本发明公开一种散热用高强度压铸铝合金及其制备方法，合金材料中除铝及杂质外，含有1.0～3.0wt％Si、5.0～15.0wt％Zn、0.1～2.0wt％Mg、0.1～2.0wt％Cu、0.01～0.06wt％Sr、0.01～0.1wt％B；在熔炉中按计量比投料，加热至熔化，除气、除杂后静置，控制温度在650～750℃，将高温熔体浇入压射室，进行真空压铸，将铸件进行自然时效处理。本发明通过铝合金化学成分及铸造工艺设计，在不增加成本的前提下，进一步提高铝合金的强度和热传导性能，获得抗拉强度大于300MPa、屈服强度大于220MPa，同时热导率大于130W/(m·K)的散热用高强度压铸铝合金。CN109439981ACN109439981A权利要求书1/1页1.一种散热用高强度压铸铝合金，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：杂质元素质量百分比≤0.2％，余量为铝。2.根据权利要求1所述的散热用高强度压铸铝合金，其特征在于，杂质元素中Cr+Mn+Ti+V的质量百分比总和＜0.1％。3.一种权利要求1所述散热用高强度压铸铝合金的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、将熔炉升温至预热温度进行保温，按照所述的计量比投料，加热至熔化：S2、将熔体除气、除杂后静置，控制温度在650～750℃，将高温熔体浇入压射室，进行真空压铸；S3、将铸件进行自然时效处理。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在700～780℃温度范围对铝合金熔体进行除气、除杂。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，压铸过程中真空度大于90kPa。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述的自然时效处理为将铸件在-10～40℃温度范围内放置6～720h。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在Zn元素质量百分比含量X为5.0％≤X≤8.0％时，铸件在-10～40℃温度范围内保温6～120小时。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在Zn元素质量百分比含量X为8.0％＜X≤12.0％时，铸件在-10～40℃温度范围内保温96～360小时。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在Zn元素重量百分比含量X为12.0％＜X≤15.0％时，铸件在-10～40℃温度范围内放置240～720小时。2CN109439981A说明书1/4页一种散热用高强度压铸铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于合金材料技术领域，涉及铸造铝合金材料及其制备，具体涉及一种散热用高强度压铸铝合金及其制备方法。背景技术[0002]铝合金具有良好的工艺和使用性能，加之其密度小，减重效应明显，在工业制造领域获得了广泛的应用。近年来，随着电子工业的高速发展，电子元器件逐步朝小型化、多功能和高集成度方向发展，电子元器件运行功率越来越高，同时散热条件也越来越苛刻，典型产品如消费电子产品、LED照明设备、通信基站等薄壁件，对铝合金材料的力学性能及热传导性能均提出了更高的要求。[0003]资料显示，电子元器件中散热材料对其寿命产生重要的影响。电子元器件服役过程中，产生热量通过散热材料传递到外界周围环境中，当元器件与周围环境散热平衡后达到一个平均温度，电子元器件平均温度每升高2℃寿命就降低10％。由于电子元器件日益朝小型化方向发展，电子元器件散热结构日益受到限制，因此，轻质高导热新材料应用已成为提高通信设备散热能力、降低电子元器件温度的关键。铝合金由于其优良的导热性能、可加工性能，同时兼具低成本、环境友好、低密度等优点，在保持设备较高散热能力的同时实现设备的小型化、轻量化具有重要的地位，成为高性能电子工业应用材料的发展趋势。[0004]目前，最常见压铸铝合金为Al-Si系列合金，硅含量9～13％的Al-Si合金具有良好的流动性和较好的力学性能，但热导率一般在96W/(m·k)以内，导热性能较低；硅含量5～8％范围的合金，热导率可以达到120W/(m·k)的水平，但压铸