CN103740956B - 高硅铝合金的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金材料的制备方法，具体是一种高硅铝合金的制备方法。该方法包括以下步骤：1）在中频炉中将定量的纯铝熔化加温到800-900℃，按照Al70Si中所需的硅含量加入二分之一需要量的速熔硅，继续升温到合金熔点以上100℃再加入八分之三需要量的速溶硅，达到65wt%硅即可出炉制成合金坯料；2）将合金坯料加入中频炉加温成1300℃合金液，转移到喷射成形设备中，调节合金液温度到1200℃，使合金液流入雾化器，用高压氮气雾化后沉积在基板上，形成合金锭。本发明能够使合金液快速达到喷射成形的工艺要求，同时保证合金含量的准确可控；可获得膨胀系数、热导率、材料强度等性能满足电子封装要求的高性能硅铝合金材料。

Description

高硅铝合金的制备方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金材料的制备方法，具体是一种高硅铝合金的制备方法。
背景技术
现有的作为电子封装材料的铝合金材料Al70Si（含硅达70%的合金材料），如果采用常规的浇铸方法制备，其晶粒粗大，完全无法满足热导和机械加工的性能要求。而对于喷射成形技术，目前通常只能制备制备熔点在800摄氏度以下的铝基合金，对于熔点达1100℃以上的Al70Si材料，目前的喷射成形方法尚没有较佳的具体制造工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够制备高性能高硅铝合金材料的制备方法。
本发明的高硅铝合金的制备方法包括以下步骤：
1）Al70Si成分合金制备：在中频炉中将定量的纯铝熔化加温到800-900℃，按照Al70Si中所需的硅含量加入二分之一需要量的速熔硅，继续升温到合金熔点以上100℃再加入八分之三需要量的速溶硅，电磁搅拌18－20分钟，撇去渣，测定合金含量，达到65wt%硅即可出炉制成合金坯料；
2）将合金坯料加入中频炉加温成1300℃合金液，转移到喷射成形设备中，调节合金液温度到1200℃，使合金液流入雾化器，用高压氮气雾化后沉积在基板上，形成合金锭；雾化工艺为2级雾化，一级雾化压力0.3－0.4Mpa，二级雾化压力1.2－1.3Mpa，雾化角8度，合金液流量4Kg/分钟，雾化冷却后即为成品。
本发明的优点体现在：1、通过合理的熔炼工艺，能够使合金液快速达到喷射成形的工艺要求，同时保证合金含量的准确可控；2、通过合理设置喷射成形工艺参数，既降低了能耗，也有效保证了最终的产品性能，从而可获得膨胀系数、热导率、材料强度等性能满足电子封装要求的高性能硅铝合金材料。
具体实施方式
本发明实施例的高硅铝合金的制备方法包括以下步骤：
1）Al70Si成分合金制备：在中频炉中将定量的纯铝熔化加温到800-900℃，按照Al70Si中所需的硅含量加入二分之一需要量的速熔硅，继续升温到合金熔点以上100℃再加入八分之三需要量的速溶硅，电磁搅拌20分钟，撇去渣，测定合金含量，达到65%硅即可出炉制成合金坯料；
2）将合金坯料加入中频炉加温成1300℃合金液，转移到喷射成形设备中，调节合金液温度到1200℃，使合金液流入雾化器，用高压氮气雾化后沉积在基板上，形成合金锭；雾化工艺为2级雾化，一级雾化压力0.35Mpa，二级雾化压力1.25Mpa，雾化角8度，合金液流量4Kg/分钟，雾化冷却后即为成品。
上述实施例制备的产品合金硅含量在67%-70%之间，膨胀系数7ppm/每度,密度2.45g/cc，抗拉强度90mpa,100度时的热导率超过100w/m.k，优于现有电子封装材料。

Claims (2)

1.一种高硅铝合金的制备方法，其特征是：包括以下步骤，
1）Al70Si成分合金制备，在中频炉中将定量的纯铝熔化加温到800-900℃，按照Al70Si中所需的硅含量加入二分之一需要量的速熔硅，继续升温到合金熔点以上100℃再加入八分之三需要量的速溶硅，电磁搅拌18－20分钟，撇去渣，测定合金含量，达到65wt%硅即可出炉制成合金坯料；
2）将合金坯料加入中频炉加温成1300℃合金液，转移到喷射成形设备中，调节合金液温度到1200℃，使合金液流入雾化器，用高压氮气雾化后沉积在基板上，形成合金锭；雾化工艺为2级雾化，一级雾化压力0.3－0.4Mpa，二级雾化压力1.2－1.3Mpa，雾化角8度，合金液流量4Kg/分钟，雾化冷却后即为成品。
2.根据权利要求1所述的高硅铝合金的制备方法，其特征是：所述步骤2）中一级雾化压力0.35Mpa，二级雾化压力1.25Mpa。
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