[发明专利]一种高导热铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及合金技术领域，具体涉及一种高导热铝合金材料及其制备方法。本发明提供的高导热铝合金材料，按质量百分含量计，化学组成为：锌≤0.4％，硅10.2～11.2％，铁0.3～0.6％，铜0.2～0.5％，锰0.2～0.5％，镁0.2～0.5％，铬≤0.1％，镍≤0.1％，钛0.01～0.05％，铅≤0.05％，余量为铝。本发明提供的高导热铝合金材料具有高导热率，无需掺杂稀土元素，降低了生产成本，而且制备方法简便易操作，适宜批量化生产。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体涉及一种高导热铝合金材料及其制备方法。

背景技术

铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点，在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用。

然而现有的铝合金材料导热系数均低于100W/m·K，在电子、电气、通讯、机电等行业，常出现工作时因元器件发热而影响工作性能的现象，影响了铝合金的应用前景。

现有技术中为了提高铝合金的导热性能，通常在铝合金中掺杂稀土元素，但稀土元素的价格昂贵，对熔炼工艺的要求严格，无法大批量使用在工业化生产中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高导热铝合金材料及其制备方法，本发明提供的高导热铝合金材料具有高导热率，无需掺杂稀土元素，降低了生产成本，而且制备方法简便易操作，适宜批量化生产。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高导热铝合金材料，按质量百分含量计，化学组成为：锌≤0.4％，硅10.2～11.2％，铁0.3～0.6％，铜0.2～0.5％，锰0.2～0.5％，镁0.2～0.5％，铬≤0.1％，镍≤0.1％，钛0.01～0.05％，铅≤0.05％，余量为铝。

优选地，所述高导热铝合金材料的化学组成为：锌0.1～0.2％，硅10.2～10.7％，铁0.3～0.45％，铜0.2～0.35％，锰0.2～0.35％，镁0.2～0.35％，铬0.01～0.05％，镍0.011～0.05％，钛0.01～0.03％，铅0.01～0.025％，余量为铝。

本发明提供了上述技术方案所述高导热铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

将铝锭进行第一熔炼，得到纯铝液；

将所述纯铝液和锌源、硅源、铁源、铜源、锰源、镁源、铬源、镍源、钛源和铅源混合，进行第二熔炼，得到合金原料液；

将所述合金原料液进行精炼，得到精炼液；

将所述精炼液浇铸到模具中，压铸成型，得到铝合金坯体；

将所述铝合金坯体进行低温时效处理，得到高导热铝合金材料。

优选地，所述第一熔炼的温度为690～775℃。

优选地，所述第二熔炼的温度为680～750℃。

优选地，所述纯铝液和锌源、硅源、铁源、铜源、锰源、镁源、铬源、镍源、钛源和铅源混合为：先将硅源、铁源、铜源、铬源、镍源、锰源和钛源加入到纯铝液中，再加入镁源、锌源和铅源。

优选地，所述精炼用精炼剂占所述合金原料液质量的0.2～0.3％。

优选地，所述浇铸到模具中时的浇铸温度为660～690℃，浇铸时间为50～70min；所述压铸成型的压力为300～800MPa。

优选地，在进行所述浇铸前对模具进行预热，所述预热的温度为35～50℃，所述预热的时间为14～16min。

优选地，所述低温时效处理的温度为150～200℃，所述低温时效处理的时间为1～36h。