[发明专利]一种高强度高导热性能的铝合金材料及其制备方法、散热器

说明书

本发明公开了一种高强度高导热性能的铝合金材料的制备方法，其包括按照比例准备原料备用；熔化；精炼；静置；铸造得到铸棒坯体；将铸棒坯体进行均化处理，得到铝铸棒；将铝铸棒进行挤压、调直、矫直、时效处理后，即得到高强度高导热性能的铝合金材料成品。相应的，本发明还公开了一种高强度高导热性能的铝合金材料和由其加工而成的散热器。本发明通过对于配方和生产工艺的综合调控，得到了抗拉强度≥300MPa，屈服强度≥280MPa，延伸率为≥8％，导热系数为210～225W/m·K的铝合金材料。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种高强度高导热性能的铝合金材料及其制备方法、散热器。

背景技术

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、通信基站均对新一代轻质高导热材料提出需求。现有的散热器多采用铝合金散热器。而传统的铝合金散热器的导热系数较低，通常在150 W/m·K 以下，难以满足使用需求。

为了改善这种缺陷，中国专利CN103352144A公开了一种高热传导空调散热器铝合金及其制造方法，其组成元素的重量百分含量为：硅1.2-1.4、镁3.2-3.5、铜1.0-1.2、锰5.3-5.5、As 0.05-0.08、Hf 0.08-0.12、Bi 0.5-0.8、Te 0.14-0.18、Cr 2.6-3.0、Pr 0.02-0.04、余量为铝；通过特定精炼剂的作用，有效降低了氧化物的夹杂；将导热系数提升到了175~205 W/ m·K。但是其在配方之中添加了大量的稀土金属、贵金属，成本高；且其延伸率仅4~8%，这大幅限制了其在复杂形状散热器领域的应用。

另一方面，现有铝合金散热器多采用铸造、冲压成型；其中，铸造工艺虽然能够生产各种复杂形状的散热器，但是其生产过程复杂，生产效率低；冲压成型虽然生产效率较高，但无法适用于生产较复杂形状的散热器，因此其生产得到的散热器截面积小，导致其传热系数低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高强度高导热性能的铝合金材料的制备方法，其制备得到的铝合金材料导热系数高、强度高、加工性能优良。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种高强度高导热性能的铝合金材料。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种散热器，其导热系数高、传热系数高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度高导热性能的铝合金材料的制备方法，其包括：

（一）按照比例准备原料备用；其中，以重量百分比计的原材料配方如下：

Si 2.5~5%，Mg 0.8~1.8%，Sr 0.01~0.1%，Fe 0.05~0.5%，Ti 0.01~0.5%，Cu 0.01~0.1%，Mn 0.01~0.05%，余量为铝；

（二）将熔炉升温至预设温度进行保温，按照所述的原材料配方投料，加热至熔化，得到第一合金液；

（三）将第一合金液经过均化、扒渣、精炼、静置后得到第二合金液；其中，精炼温度为720~750℃，时间为20~30分钟；

（四）将所述第二合金液铸造，得到铸棒坯体；

（五）将所述铸棒坯体进行均化处理后得到铝铸棒；其中，时效处理温度为200-350℃，时间为20-25h；

（六）将所述铝铸棒进行挤压，得到铝合金坯体；其中，挤压温度为480~530℃；

（七）将所述铝合金坯体进行调直；其中，调直量为1%~2%；

（八）将调直后的铝合金坯体进行矫直；