[发明专利]一种高导热铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高导热铝合金材料及其制备方法。制备步骤如下：S1：将SiC颗粒和淀粉胶体溶液混合，获得混合物；S2：取混合物、碳纤维束和高温粘结剂混合，采用超声仪将混合物中的SiC颗粒混杂入碳纤维束中；S3：将混杂好的碳纤维束进行正交排布，放入模具中预热、抽真空，获得混杂构架；S4：到预定温度后在1MPa气压下将铝合金基材液体浸渗入混杂构架中；S5：冷却凝固，即得高导热铝合金材料。本发明的高导热铝合金材料，采用碳纤维束作为热传导结构，再混杂SiC颗粒，SiC颗粒由静电纺丝法制成，颗粒也是多层膜结构，进一步形成更细微的热传导通路，增加导热效果。

技术领域

本发明涉及合金材料领域，具体涉及一种高导热铝合金材料材料及其制备方法。

背景技术

随着新工业的发展，企业越来越注重产品和设备的高度集成，尤其是在通讯产品和设备上，高导热材料是针对近年来对设备的热传导要求而涉及的。在各项性能优异的情况下，高导热材料可靠地解决了产品及设备中热量传递问题，有效的进行散热器之间的热传导。除此之外，高导热率的铝合金材料还可以应用于电子制造业方面，比如手机壳，笔记本电脑用的散热器，电脑冰箱等；汽车制造业方面，比如汽车发动机局部零件，汽车局部车体支架等。照明制造业中，LED灯的铝基板等。而将高导热陶瓷与铝合金进行复合，可以获得高导热、高强度、高刚度、低密度等综合性能优异的高导热金属基复合材料，在微电子封装、微波封装、光电子封装、微电子机械系统封装、动力系统热控制等领域具有广阔的应用前景。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种高导热铝合金材料材料，通过采用碳纤维束作为热传导结构，再混杂SiC颗粒，SiC颗粒由静电纺丝法制成，颗粒也是多层膜结构，进一步形成更细微的热传导通路，增加导热效果。

技术方案：一种高导热铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将SiC颗粒和淀粉胶体溶液混合，获得混合物；

S2：取混合物、碳纤维束和高温粘结剂混合，采用超声仪将混合物中的SiC颗粒混杂入碳纤维束中；

S3：将混杂好的碳纤维束进行正交排布，放入模具中预热、抽真空，获得混杂构架；

S4：到预定温度后在1MPa气压下将铝合金基材液体浸渗入混杂构架中；

S5：冷却凝固，即得高导热铝合金材料。

优选的，所述SiC颗粒的制备方法为：

S11：取0.5份聚碳硅烷，加入6份四氢呋喃，搅拌使其溶解，然后再加入4份乙醇，继续搅拌；

S12：加入0.5份聚乙烯吡咯烷酮，混合溶液在室温下继续搅拌12h，作为纺丝液；

S13：将纺丝液用静电纺丝装置进行静电纺丝，获得纺丝膜；

S14：将纺丝膜置于箱式炉中200℃处理2h；

S15：在Ar气氛下，1200-1400℃下处理3h，升温速率为2℃/min；

S16：冷却至室温，粉碎后获得SiC颗粒。

优选的，所述静电纺丝条件为：喷丝头与接收板之间的距离为13-15cm，溶液流速为0.5mL/h，极板间的电压为20kV。

优选的，所述SiC颗粒的粒径≤2μm。

优选的，所述SiC颗粒和碳纤维束的体积比为1:(3-5)。

优选的，所述高温粘结剂为浓度为10-15wt.％的偏磷酸铝溶液。

优选的，S4中所述预定温度为460-480℃。

优选的，所述铝合金基材包括以下成分：

Si为0.5％；

Mg为0.7％；

Cu为0.1％；

Zn为0.2％

余量为Al。

上述高导热铝合金材料的制备方法所制备的高导热铝合金材料。

有益效果：