[发明专利]一种高品质镜面铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高品质镜面铝合金材料及其制备方法，所述合金由以下组分组成：Si：0.45～0.55％，Cu：0.15～0.25％，Mg：0.75～0.95％，Cr：0.12～0.22％，Ag：0.02～0.20％，Pb：0.03～0.15％，Fe≤0.08％，Mn≤0.1％，Zn≤0.05％，Ti≤0.04％，余量为Al、和不可避免杂质。其制备方法包括：熔铸、固溶处理、‑200～‑150℃的低温冷变形、亚共振频率区间内的振动时效处理。本发明通过对合金组分及制备工艺优化，有效控制不利第二相、再结晶和残余结晶相数量、分布、形态，改善基体组织表面活性、吸光性、光学反射率及机加工适应性，有效提升铝合金材料的镜面精密加工成品率以及对表面镀膜工艺的适应性；最终获得高品质镜面铝合金材料。

技术领域

本发明公开了一种高品质镜面铝合金材料及其制备方法，属于有色金属材料制备技术领域。

背景技术

镜面铝合金一般是指具有较高光学反射率而呈现镜面效果的铝合金材料。普通镜面铝合金表面反射率≥70％即可满足应用需求，如汽车内饰、装饰面板和建筑装饰等，该类镜面铝合金通过表面精密的轧制板带材制备即可。而对于半导体刻蚀机、离子注入机等高端芯片装备，以及光学镜、望远系统等高端光学信息装备，其中的关键材料之一即具有极高表面反射率的高品质镜面铝合金。

目前，高端芯片以及高端光学信息领域用高品质镜面铝合金主要依靠进口，材料供应长期处于国外厂商垄断的情况下，极大的制约了中国半导体及高端光学信息行业的发展。近年来，国内采用6061铝合金通过精密磨削、磁流抛光、离子束抛光和镀膜(金/银)等一系列表面加工方法处理后，可以制备出表面光学反射率≥90％的镜面铝合金，这也仅仅达到半导体高端芯片以及高端光学信息领域应用的基本要求。

因此，如何进一步提高6061铝合金的表面光学反射率，打破国外对高端芯片以及高端光学信息领域用高品质镜面铝合金材料的垄断，实现材料国产，成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种组分配比更合理、表面光学反射率更高的高品质镜面铝合金材料及其制备方法。

众所周知，镜面铝合金表面光学反射率的大小主要与合金材料表面光洁度相关。而本发明人经过长期研究发现：在表面加工方法相同的情况下，表面光洁度的大小主要取决于合金材料基体组织形态及晶粒形貌、大小。发明人在仔细研究6061铝合金组分及现有制备工艺后，发现其组分配比及制备工艺都存在进一步优化的空间。本发明人通过适当降低6061铝合金中Si、Cu、Mg的含量，同时，在组分中添加微量元素Ag、Pb；在制备工艺中引入深冷变形、振动时效等措施，有效改善了合金的基体组织形态及晶粒形貌、尺寸，制备出表面光学反射率更高的高品质镜面铝合金材料。

本发明一种高品质镜面铝合金材料，由以下组分按重量百分比组成：

Si：0.45～0.55％，

Cu：0.15～0.25％，

Mg：0.75～0.95％，

Cr：0.12～0.22％，

Ag：0.02～0.20％，

Pb：0.03～0.15％，

Fe≤0.08％，

Mn≤0.1％，

Zn≤0.05％，

Ti≤0.04％，

余量为Al、其余不可避免单个杂质≤0.02％，其余不可避免杂质合计≤0.1％。

本发明一种高品质镜面铝合金材料，优选由以下组分按重量百分比组成：

Si：0.50～0.55％，

Cu：0.20～0.25％，