[发明专利]一种导热铝合金及其制备方法和应用

说明书

本发明属于金属材料导热技术领域，特别涉及一种热传导铝合金及其制备方法和应用，本发明利用混合稀土和硼细化合金晶粒，减少合金中有害微量元素的含量，使铝合金具有较高强度和塑性的基础上，还具有优异的导热性能。实施例结果表明，本发明提供的铝合金的导热系数达到236W/m·K以上，抗拉强度达到199MPa以上，可作为电子器件的散热材料使用。

技术领域

本发明属于金属导热材料技术领域，特别涉及一种导热铝合金及其制备方法和应用。

背景技术

电子器件运行过程中会产生大量的热，这些热量若不及时散出，电子器件长期在高温条件下运行，其性能必然会受到影响。目前，电子器件不断朝着轻量化、容量大、高速运行的方向发展，内部核心器件的运算速度越来越快，导致其发热量也大幅度增加，这就对材料的导热性能提出了更高的要求。

铝合金具有良好的导热性能、机械性能、来源广、价格低多项优点，成为目前市场上应用广泛的散热材料。在铝合金材料中，纯铝的导热率高，可达220～235W/m·K，但是纯铝的硬度低、易变形，难以直接作为散热材料应用；铝合金，如6063铝合金具有中等强度和较好的加工性能，成为目前市场上制备电子器件，如电脑CPU散热片的主要材料。6063铝合金虽然可作为散热材料使用，但该材料的导热性能并不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导热铝合金及其制备方法和应用，本发明提供的铝合金的导热系数达到236W/m·K以上，可作为电子器件的散热材料使用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种导热铝合金，包括以下质量含量的组分：Mg 0.45～0.51％，Si0.35～0.39％，混合稀土 0.13～0.2％，B 0.05～0.13％，Cu 0.02～0.04％，Fe 0～0.35％，Mn 0～0.05％，Cr 0～0.05％，Zn 0～0.05％，Ti 0～0.05％，余量为Al。

优选的，所述混合稀土包括La和Ce。

优选的，所述La和Ce的质量比为1～5:1。

本发明提供了上述技术方案所述导热铝合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)将包括上述技术方案所述导热铝合金对应组分的原料进行熔炼，得到铝合金液；

(2)将所述步骤(1)得到的铝合金液进行浇铸，冷却后得到铸锭；

(3)将所述步骤(2)得到的铸锭进行固溶处理，得到均匀化铝合金；所述固溶处理的温度为510～560℃，固溶处理的保温时间为6～8h；

(4)将所述步骤(3)得到的均匀化铝合金进行挤压，得到挤压材；所述挤压的温度为380～420℃；所述挤压的挤压比为45～55；

(5)将所述步骤(4)得到的挤压材进行时效处理，得到导热铝合金；

所述时效处理的温度为200～220℃，时效处理的时间为5～7h。

优选的，所述步骤(1)中原料包括铝锭、铝硅中间合金、铝硼中间合金、镁锭和混合稀土。

优选的，所述步骤(1)熔炼的温度为730～760℃；熔炼的时间为50～80min。

优选的，所述步骤(2)浇铸的温度为720～750℃。

优选的，所述步骤(3)中，升温至固溶处理的温度的速度为5～50℃/min。

优选的，所述步骤(4)中，挤压的速度为10～25m/min。

本发明提供了上述技术方案所述所述导热铝合金或上述技术方案所述制备方法制备得到的导热铝合金作为散热材料的应用。