CN105256195A - 一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片，该铝合金片在常规铝合金配比上适当增加了Zn、Ge、Be、Sc等元素的配比，再结合其他元素，使得该铝合金晶粒更为细化，组织致密坚韧，延展性优良，铸造性能更佳，更易于加工成轻薄型的合金片，此外合金中添加的表面镀铜的纳米金刚石有效的提高了纳米金刚石在金属液中的分散性和浸润性，从而达到稳定的增强效果，改善合金的机械性能，同时还能提高合金材料的导热能力，加快热量交换，本发明制备的铝合金片表面光洁，成品率高，耐磨抗蚀，经久耐用，在空调散热器领域极具市场竞争力。

Description

一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝合金散热材料技术领域，尤其涉及一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片及其制备方法。

背景技术

空调散热器的散热性能是影响空调工作性能的重要因素，其所采用的散热翅片的材质直接决定了散热片的热容量和热发散能力，具备良好散热性能的金属种类较多，但是铝合金散热片是其中一种兼职经济与实用的品种，在空调散热材料市场上最为常见。

随着家用空调的小型化和低生产成本的市场需求，要求翅片更薄、翅间间距变小，成型更快，这就要求铝合金材料在具备良好的热交换性能基础上具有较高的硬度，延展性好，成型顺利，不易产生裂纹等等性能，因此，需要研制更高性能的铝合金材料，以满足日益旺盛的市场需求。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片，该铝合金片中各组分的重量百分数为：Si:1.2-1.6%、Mg：2.5-3.0%、Cu：0.4-0.5%、Fe:0.1-0.2%、Mn：3.0-4.0%、Ge：0.1-0.2%、Be：0.1-0.2%、Zn：10.0-12.0%、Sc：0.05-0.1%、复合增强剂：0.1-0.2%，余量为Al和不可避免的杂质元素。

所述的复合增强剂由以下原料制成：纳米金刚石、浓盐酸、敏化液、活化液、市售化学镀铜液、固含量为25%的纳米二氧化钛溶胶、去离子水适量；其制备方法为：先将纳米金刚石投入浓盐酸中搅拌混合10-15min后过滤，用去离子水充分洗涤完全除去残留酸后投入敏化液中，电磁搅拌混合20-30min后过滤，所得粉体充分水洗至中性，再接着将粉体加入活化液中，电磁搅拌混合20-30min，随后过滤，粉体水洗至中性，随后将粉体完全干燥，除去水分，最后将所得粉体投入化学镀铜液中，并加入纳米二氧化钛溶胶，电磁搅拌混合反应20-30min后过滤，所得产物真空干燥后即得所述的表面镀铜纳米金刚石复合增强剂。

所述的敏化液由0.1mol/L的HCl和0.1mol/L的SnCl₂配制而成；活化液为0.25g/L的PdCl₂溶液。

所述的纳米金刚石在浓盐酸、敏化液、活化液中的用量为1.0-5.0%（W/V）；在化学镀铜液中的用量为1.5-2.5%（W/V）；在纳米二氧化钛溶胶中的用量为0.05-0.1%（W/V）。

所述铝合金片的制备方法为：

（1）将除复合增强剂外的各原料按照质量配比投入熔炼炉中，在720-765℃条件下熔炼4-5h后加入复合增强剂，边加边搅拌，加入完毕后继续保温30-40min；

（2）将步骤（1）所得的熔液浇注成型，浇注温度为620-680℃，待其冷却至400-450℃时送入均匀化炉中保温4-6h；

（3）将步骤（2）所得坯体进行冷轧至所成品所需厚度的4-5倍后进行高温退火，退火温度为500-550℃，退火时间为10-15h；

（4）将步骤（3）经高温退火后的板坯继续冷轧至成品厚度后进行退火处理，处理结束后自然冷却后即得所述的铝合金片，其中的退火条件为：先在180-220℃条件下保温6-8h后再在300-350℃条件下保温5-10h。

本发明制备的铝合金片在常规铝合金配比上适当增加了Zn、Ge、Be、Sc等元素的配比，再结合其他元素，使得该铝合金晶粒更为细化，组织致密坚韧，延展性优良，铸造性能更佳，更易于加工成轻薄型的合金片，此外合金中添加的表面镀铜的纳米金刚石有效的提高了纳米金刚石在金属液中的分散性和浸润性，从而达到稳定的增强效果，改善合金的机械性能，同时还能提高合金材料的导热能力，加快热量交换，本发明制备的铝合金片表面光洁，成品率高，耐磨抗蚀，经久耐用，在空调散热器领域极具市场竞争力。

具体实施方式

该铝合金片中各组分的重量百分数为：Si:1.2%、Mg：2.5%、Cu：0.4%、Fe:0.1%、Mn：3.0%、Ge：0.1%、Be：0.1%、Zn：10.0%、Sc：0.05%、复合增强剂：0.1%，余量为Al和不可避免的杂质元素。

其中复合增强剂由以下原料制成：纳米金刚石、浓盐酸、敏化液、活化液、市售化学镀铜液、固含量为25%的纳米二氧化钛溶胶、去离子水适量；其制备方法为：先将纳米金刚石投入浓盐酸中搅拌混合10min后过滤，用去离子水充分洗涤完全除去残留酸后投入敏化液中，电磁搅拌混合20min后过滤，所得粉体充分水洗至中性，再接着将粉体加入活化液中，电磁搅拌混合20min，随后过滤，粉体水洗至中性，随后将粉体完全干燥，除去水分，最后将所得粉体投入化学镀铜液中，并加入纳米二氧化钛溶胶，电磁搅拌混合反应20min后过滤，所得产物真空干燥后即得所述的表面镀铜纳米金刚石复合增强剂。

其中敏化液由0.1mol/L的HCl和0.1mol/L的SnCl₂配制而成；活化液为0.25g/L的PdCl₂溶液。

其中纳米金刚石在浓盐酸、敏化液、活化液中的用量为1.0%（W/V）；在化学镀铜液中的用量为1.5%（W/V）；在纳米二氧化钛溶胶中的用量为0.05%（W/V）。

该铝合金片的制备方法为：

（1）将除复合增强剂外的各原料按照质量配比投入熔炼炉中，在720℃条件下熔炼4h后加入复合增强剂，边加边搅拌，加入完毕后继续保温30min；

（2）将步骤（1）所得的熔液浇注成型，浇注温度为620℃，待其冷却至400℃时送入均匀化炉中保温4h；

（3）将步骤（2）所得坯体进行冷轧至所成品所需厚度的4倍后进行高温退火，退火温度为500℃，退火时间为10h；

（4）将步骤（3）经高温退火后的板坯继续冷轧至成品厚度后进行退火处理，处理结束后自然冷却后即得所述的铝合金片，其中的退火条件为：先在180℃条件下保温6h后再在300℃条件下保温5h。

取该实施例制备的合金片制成1mm厚的试样进行测试，该铝合金薄片的性能测试结果为：

弹性模量：142GPa；抗拉强度：214.3MPa；伸长率：28.5%；杯突值：7.2mm；延伸率：14.6%。

Claims (5)

1.一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片，其特征在于，该铝合金片中各组分的重量百分数为：Si:1.2-1.6%、Mg：2.5-3.0%、Cu：0.4-0.5%、Fe:0.1-0.2%、Mn：3.0-4.0%、Ge：0.1-0.2%、Be：0.1-0.2%、Zn：10.0-12.0%、Sc：0.05-0.1%、复合增强剂：0.1-0.2%，余量为Al和不可避免的杂质元素。

2.如权利要求1所述的一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片，其特征在于：所述的复合增强剂由以下原料制成：纳米金刚石、浓盐酸、敏化液、活化液、市售化学镀铜液、固含量为25%的纳米二氧化钛溶胶、去离子水适量；其制备方法为：先将纳米金刚石投入浓盐酸中搅拌混合10-15min后过滤，用去离子水充分洗涤完全除去残留酸后投入敏化液中，电磁搅拌混合20-30min后过滤，所得粉体充分水洗至中性，再接着将粉体加入活化液中，电磁搅拌混合20-30min，随后过滤，粉体水洗至中性，随后将粉体完全干燥，除去水分，最后将所得粉体投入化学镀铜液中，并加入纳米二氧化钛溶胶，电磁搅拌混合反应20-30min后过滤，所得产物真空干燥后即得所述的表面镀铜纳米金刚石复合增强剂。

3.如权利要求2所述的一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片，其特征在于，所述的敏化液由0.1mol/L的HCl和0.1mol/L的SnCl₂配制而成；活化液为0.25g/L的PdCl₂溶液。

4.如权利要求2所述的一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片，其特征在于，所述的纳米金刚石在浓盐酸、敏化液、活化液中的用量为1.0-5.0%（W/V）；在化学镀铜液中的用量为1.5-2.5%（W/V）；在纳米二氧化钛溶胶中的用量为0.05-0.1%（W/V）。

5.如权利要求1所述的一种空调散热器用高韧性高延展性轻薄型铝合金片的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：

（1）将除复合增强剂外的各原料按照质量配比投入熔炼炉中，在720-765℃条件下熔炼4-5h后加入复合增强剂，边加边搅拌，加入完毕后继续保温30-40min；

（2）将步骤（1）所得的熔液浇注成型，浇注温度为620-680℃，待其冷却至400-450℃时送入均匀化炉中保温4-6h；

（3）将步骤（2）所得坯体进行冷轧至所成品所需厚度的4-5倍后进行高温退火，退火温度为500-550℃，退火时间为10-15h；

（4）将步骤（3）经高温退火后的板坯继续冷轧至成品厚度后进行退火处理，处理结束后自然冷却后即得所述的铝合金片，其中的退火条件为：先在180-220℃条件下保温6-8h后再在300-350℃条件下保温5-10h。