[发明专利]手机中板用高强度压铸合金材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种手机中板用高强度压铸合金材料及其制备方法和应用，该合金材料包括Si：4.0wt％‑8.0wt％；Mg：4.0wt％‑8.0wt％；Mn：0.4wt％‑1.0wt％；Cu4.0wt％；Zn1.5wt％；Fe0.5wt％；Ti0.25wt％；Sc1.0wt％；Zr0.5wt％，其余杂质的重量百分比之和控制在1.0wt％以下，余量为Al。采用压铸与挤压铸造结合的方式制成中级中板，与现有技术相比，本发明所述的高强度压铸合金材料及其制备方法，得到的手机中板抗拉强度能达到350‑400MPa，屈服强度达到250‑300MPa，延伸率2.0‑4.0％。

技术领域

本发明属于铝合金高压铸造技术领域，涉及一种高强度压铸合金材料，尤其是涉及一种手机中板用高强度压铸合金材料的制备方法和应用。

背景技术

当前，正是5G行业的高速发展期。随着5G技术的发展以及配套的产业链的日益完善，5G手机将成为未来手机市场的主流。整个行业都看好5G带来的换机潮，手机的外观件变化也从10年前塑胶外壳到金属手机外壳，然后又到非金属手机外壳的更替。手机中板作为手机的关键零部件也必须与时俱进，而其所用材料更是重中之重。

5G手机中器件用量大幅增加，集成度提升带来主板升级。5G手机中主板上的器件用量将大幅增加，在有限的空间中集成度大幅提升，芯片I/O数增加，I/O pitch的尺寸也将进一步缩小，导致焊盘节距、直径缩小，走线密度增加。随之而来的影响是中板厚度的缩小以及中板所需承受的力更大。

因此，急需开发一款可以适用于手机中板的薄壁、高屈服、保证一定延伸率的压铸铝合金材料，从而可以快速生产制造高性能的手机中板。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够以应对日益复杂的手机结构，同时能承受更大应力的手机中板用高强度压铸合金材料及其制备方法和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种手机中板用高强度压铸合金材料，该合金材料包括Si：4.0wt％-8.0wt％；Mg：4.0wt％-8.0wt％；Mn：0.4wt％ -1.0wt％；Cu4.0wt％；Zn1.5wt％；Fe0.5wt％；Ti0.25wt％；Sc1.0wt％； Zr0.5wt％，其余杂质的重量百分比之和控制在1.0wt％以下，余量为Al。

进一步优选地，所述的合金材料包括Si：6.0wt％-8.0wt％；Mg：6.0wt％-8.0wt％；Mn：0.6wt％-0.8wt％；Cu3.0wt％；Zn1.0wt％；Fe0.5wt％；Ti0.25wt％； Sc1.0wt％；Zr0.5wt％，其余杂质的重量百分比之和控制在1.0wt％以下，余量为 Al。

所述的Si、Mg、Mn、Fe和Cu以单质的形式添加，其中将Si、Mg、Mn、Fe 和Cu单质预加工呈边长为15cm的立方体，随后投入铝液中。

所述的Ti、Sc和Zr以中间相合金形式进行添加，采用Al-Ti、Al-Sc和Al-Zr 中间合金，并预加工为纳米粉状。

所述的Cu与Al形成Al₂Cu，Sc、Zr与Al形成Al₃Sc和Al₃(Sc_1-xZr_x)，Mg与 Si形成Mg₂Si，Mn、Sc、Zr与Al形成MnAl₆、Al₃Sc和Al₃(Sc_1-xZr_x)，其中0x1。

本发明的另一目的是提供一种手机中板用高强度压铸合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将高纯铝元素投入加热炉，加热至680℃，完全融化保温20min；

2)升温至760℃，加入Si、Mn、Fe、Zn和Cu单质元素；