CN108504906A - 一种高倍数散热器用铝型材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高倍数散热器用铝型材及其制备方法,涉及技术领域。本发明包括以下百分比的原料:镁1.5‑2.5%、钴0.5‑1.7%、铍0.5‑1.7%、锌0.3‑0.7%、硅0.6‑1.6%、铁0.2‑0.4%、锶0.02‑0.08%、锡0.16‑0.26%、钕0.02‑0.08%、钆0.02‑0.08%、铜0.3‑1.7%、锰3‑4%、钙0.11‑0.22%、镍0.08‑0.26%、碳0.05‑0.15%,余量为铝及不可避免的杂质。本发明铝型材及其制备方法,通过严格控制配方比例,原料协同作用,控制反应条件,制备的铝型材具有优异的硬度、抗机械损伤、抗腐蚀等性能,该铝型材能够增强对芯片的吸热效率,进而增强了散热器的散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域,具体涉及一种高倍数散热器用铝型材及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展,电器化已经成为人类生活的主导,众所周知无论是哪种电器,其在运行的过程中总会散发出热量,近年来,随着功率电路的转换能力不断增大,功耗随之增大,各种电子元件也因此产生了大量的热量,如不及时将热量疏导出去,将会导致电子元件因温度过高而被烧毁,甚至带来灾害,因此散热器的开发势在必行。
散热片是一种电器中的易发热电子元件散热的装置,多由铝合金,黄铜或者青铜做成板状、片状或者多片状等,铝型材的结构样式也千变万化,种类繁多。如电脑中CPU中央处理器要使用相当大的散热片,电视机中电源管、行管,功放器中的功放管都要使用散热片对相应的散热器散热效果要求也越高。此外,随着散热器的多功能化、复杂化,对其安全性能要求也更高。
发明内容
针对现有技术不足,本发明提供一种高倍数散热器用铝型材及其制备方法。
为实现以上目的,本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现:
一种高倍数散热器用铝型材,所述耐酸碱耐候隔热铝型材包括以下百分比的原料:镁1.5-2.5%、钴0.5-1.7%、铍0.5-1.7%、锌0.3-0.7%、硅0.6-1.6%、铁0.2-0.4%、锶0.02-0.08%、锡0.16-0.26%、钕0.02-0.08%、钆0.02-0.08%、铜0.3-1.7%、锰3-4%、钙0.11-0.22%、镍0.08-0.26%、碳0.05-0.15%,余量为铝及不可避免的杂质。
优选的,所述耐酸碱耐候隔热铝型材包括以下百分比的原料:镁1.8-2.2%、钴0.8-1.4%、铍0.8-1.4%、锌0.5-0.6%、硅0.9-1.3%、铁0.25-0.35%、锶0.03-0.07%、锡0.18-0.23%、钕0.03-0.07%、钆0.03-0.07%、铜0.6-1.4%、锰3.3-3.7%、钙0.15-0.20%、镍0.12-0.22%、碳0.08-0.12%,余量为铝及不可避免的杂质。
优选的,所述耐酸碱耐候隔热铝型材包括以下百分比的原料:镁2%、钴1.1%、铍1.1%、锌0.5%、硅1%、铁0.3%、锶0.05%、锡0.21%、钕0.05%、钆0.05%、铜1%、锰3.5%、钙0.16%、镍0.17%、碳0.1%,余量为铝及不可避免的杂质。
一种高倍数散热器用铝型材,包括以下步骤:
S1、按照重量份百分比称取各个原料;
S2、将铝投入到熔炼炉中,在充满氮气的环境中加热到700-800℃,使铝熔化为铝熔体,接着用氮气气体载体将硅、锌、镁、碳加入到铝熔体中,再通入占铝重量0.5-1%的精炼剂进行精炼、扒渣,保持恒温搅拌6-10min,制得混合熔体;
S3、将混合熔体送入中频炉中,升温至950-1100℃,加入钴、铍、、铁、锶、锡、钕、钆、铜、锰、钙、镍,保持12-17min,然后将物料送入喷射成型设备中,调节合金液的温度为950-980℃,使合金液流入雾化器,用高压氩气雾化后沉积在基板上,形成铝型材铸锭;
S4、模具加热到380℃-450℃,将铝型材铸锭送入挤压模具,将挤压成型后进行热处理得到铝型材基体;
S5、将铝型材基体经打磨、清洗后进行激光重熔,冷却至室温,再进行热处理,冷却至室温,即可。
优选的,步骤S3所述雾化器的雾化压力为0.2-0.5MPa,所述合金液流入雾化器过程合金液的流量为2.5-3.5kg/min。
优选的,步骤S4所述热处理的过程为:将挤压成型后的铝型材铸锭锭置于380-410℃下保温40-70min,再降温至300-360℃,保温1-3h,然后降温至220-280℃,保温2-3h,水冷至室温后得到铝型材基体。
优选的,步骤S5所述激光重熔的工艺参数如下:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为0.8-2.2mm,扫描速度为6-9mm/s,功率为1.5-1.9KW。
优选的,步骤S5所述热处理的过程为:将激光重熔后冷却至室温的铝型材基体升温至115-125℃,保温50-65min,再升温至130-140℃,保温60-70min,水冷至室温后降温至-8℃,保温50-65min,升至室温,在110-120℃下保温1-3h,即可。
本发明提供一种高倍数散热器用铝型材及其制备方法,与现有技术相比优点在于:
本发明高倍数散热器用铝型材及其制备方法,通过严格控制配方比例,镁、钴、铍、锌、硅、铁、锶、锡、钕、钆、铜、锰、钙、镍、碳、铝组合下产生了协同作用,控制反应条件,组分配制合理,制备的铝型材具有优异的硬度、抗机械损伤、抗腐蚀、防尘等性能,该铝型材能够增强对芯片的吸热效率,进而增强了散热器的散热效率,而且该铝型材具备优异的力学性能和机械性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本实施例高倍数散热器用铝型材包括以下百分比的原料:镁1.5%、钴0.5%、铍0.5%、锌0.3%、硅0.6%、铁0.2%、锶0.02%、锡0.16%、钕0.02%、钆0.02%、铜0.3%、锰3%、钙0.11%、镍0.08%、碳0.05%,余量为铝及不可避免的杂质;
本实施例高倍数散热器用铝型材,包括以下步骤:
S1、按照重量份百分比称取各个原料;
S2、将铝投入到熔炼炉中,在充满氮气的环境中加热到700℃,使铝熔化为铝熔体,接着用氮气气体载体将硅、锌、镁、碳加入到铝熔体中,再通入占铝重量0.5%的精炼剂进行精炼、扒渣,保持恒温搅拌6min,制得混合熔体;
S3、将混合熔体送入中频炉中,升温至950℃,加入钴、铍、、铁、锶、锡、钕、钆、铜、锰、钙、镍,保持12min,然后将物料送入喷射成型设备中,调节合金液的温度为950℃,使合金液流入雾化器,用高压氩气雾化后沉积在基板上,形成铝型材铸锭,其中,雾化器的雾化压力为0.2MPa,所述合金液流入雾化器过程合金液的流量为2.5kg/min;
S4、模具加热到380℃,将铝型材铸锭送入挤压模具,将挤压成型后进行热处理得到铝型材基体,其中,热处理的过程为:将挤压成型后的铝型材铸锭锭置于380℃下保温40min,再降温至300℃,保温1h,然后降温至220℃,保温2h,水冷至室温后得到铝型材基体;
S5、将铝型材基体经打磨、清洗后进行激光重熔,冷却至室温,再进行热处理,冷却至室温,即可,其中,激光重熔的工艺参数如下:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为0.8mm,扫描速度为6mm/s,功率为1.5KW;热处理的过程为:将激光重熔后冷却至室温的铝型材基体升温至115℃,保温50min,再升温至130℃,保温60min,水冷至室温后降温至-8℃,保温50min,升至室温,在110℃下保温1h,即可。
实施例2:
本实施例高倍数散热器用铝型材包括以下百分比的原料:镁2.5%、钴1.7%、铍1.7%、锌0.7%、硅1.6%、铁0.4%、锶0.08%、锡0.26%、钕0.08%、钆0.08%、铜1.7%、锰4%、钙0.22%、镍0.26%、碳0.15%,余量为铝及不可避免的杂质;
本实施例高倍数散热器用铝型材,包括以下步骤:
S1、按照重量份百分比称取各个原料;
S2、将铝投入到熔炼炉中,在充满氮气的环境中加热到800℃,使铝熔化为铝熔体,接着用氮气气体载体将硅、锌、镁、碳加入到铝熔体中,再通入占铝重量1%的精炼剂进行精炼、扒渣,保持恒温搅拌10min,制得混合熔体;
S3、将混合熔体送入中频炉中,升温至1100℃,加入钴、铍、、铁、锶、锡、钕、钆、铜、锰、钙、镍,保持17min,然后将物料送入喷射成型设备中,调节合金液的温度为980℃,使合金液流入雾化器,用高压氩气雾化后沉积在基板上,形成铝型材铸锭,其中,雾化器的雾化压力为0.5MPa,所述合金液流入雾化器过程合金液的流量为3.5kg/min;
S4、模具加热到450℃,将铝型材铸锭送入挤压模具,将挤压成型后进行热处理得到铝型材基体,其中,热处理的过程为:将挤压成型后的铝型材铸锭锭置于410℃下保温70min,再降温至360℃,保温3h,然后降温至280℃,保温3h,水冷至室温后得到铝型材基体;
S5、将铝型材基体经打磨、清洗后进行激光重熔,冷却至室温,再进行热处理,冷却至室温,即可,其中,激光重熔的工艺参数如下:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为2.2mm,扫描速度为9mm/s,功率为1.9KW;热处理的过程为:将激光重熔后冷却至室温的铝型材基体升温至125℃,保温65min,再升温至140℃,保温70min,水冷至室温后降温至-8℃,保温65min,升至室温,在120℃下保温3h,即可。
实施例3:
本实施例高倍数散热器用铝型材包括以下百分比的原料:镁2%、钴1.1%、铍1.1%、锌0.5%、硅1%、铁0.3%、锶0.05%、锡0.21%、钕0.05%、钆0.05%、铜1%、锰3.5%、钙0.16%、镍0.17%、碳0.1%,余量为铝及不可避免的杂质;
本实施例高倍数散热器用铝型材,包括以下步骤:
S1、按照重量份百分比称取各个原料;
S2、将铝投入到熔炼炉中,在充满氮气的环境中加热到750℃,使铝熔化为铝熔体,接着用氮气气体载体将硅、锌、镁、碳加入到铝熔体中,再通入占铝重量0.8%的精炼剂进行精炼、扒渣,保持恒温搅拌8min,制得混合熔体;
S3、将混合熔体送入中频炉中,升温至1070℃,加入钴、铍、、铁、锶、锡、钕、钆、铜、锰、钙、镍,保持15min,然后将物料送入喷射成型设备中,调节合金液的温度为965℃,使合金液流入雾化器,用高压氩气雾化后沉积在基板上,形成铝型材铸锭,其中,雾化器的雾化压力为0.35MPa,所述合金液流入雾化器过程合金液的流量为3kg/min;
S4、模具加热到405℃,将铝型材铸锭送入挤压模具,将挤压成型后进行热处理得到铝型材基体,其中,热处理的过程为:将挤压成型后的铝型材铸锭锭置于395℃下保温55min,再降温至330℃,保温2h,然后降温至250℃,保温2.5h,水冷至室温后得到铝型材基体;
S5、将铝型材基体经打磨、清洗后进行激光重熔,冷却至室温,再进行热处理,冷却至室温,即可,其中,激光重熔的工艺参数如下:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为0.15mm,扫描速度为7.5mm/s,功率为1.7KW;热处理的过程为:将激光重熔后冷却至室温的铝型材基体升温至120℃,保温58min,再升温至135℃,保温65min,水冷至室温后降温至-8℃,保温58min,升至室温,在115℃下保温2h,即可。
实施例4:
本实施例高倍数散热器用铝型材包括以下百分比的原料:镁1.8%、钴0.8%、铍0.8%、锌0.5%、硅0.9%、铁0.25%、锶0.03%、锡0.18%、钕0.03%、钆0.03%、铜0.6%、锰3.3%、钙0.15%、镍0.12%、碳0.08%,余量为铝及不可避免的杂质;
本实施例高倍数散热器用铝型材,包括以下步骤:
S1、按照重量份百分比称取各个原料;
S2、将铝投入到熔炼炉中,在充满氮气的环境中加热到720℃,使铝熔化为铝熔体,接着用氮气气体载体将硅、锌、镁、碳加入到铝熔体中,再通入占铝重量0.6%的精炼剂进行精炼、扒渣,保持恒温搅拌7min,制得混合熔体;
S3、将混合熔体送入中频炉中,升温至970℃,加入钴、铍、、铁、锶、锡、钕、钆、铜、锰、钙、镍,保持13min,然后将物料送入喷射成型设备中,调节合金液的温度为960℃,使合金液流入雾化器,用高压氩气雾化后沉积在基板上,形成铝型材铸锭,其中,雾化器的雾化压力为0.3MPa,所述合金液流入雾化器过程合金液的流量为2.8kg/min;
S4、模具加热到390℃,将铝型材铸锭送入挤压模具,将挤压成型后进行热处理得到铝型材基体,其中,热处理的过程为:将挤压成型后的铝型材铸锭锭置于390℃下保温50min,再降温至320℃,保温2h,然后降温至240℃,保温2.3h,水冷至室温后得到铝型材基体;
S5、将铝型材基体经打磨、清洗后进行激光重熔,冷却至室温,再进行热处理,冷却至室温,即可,其中,激光重熔的工艺参数如下:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为1.2mm,扫描速度为7mm/s,功率为1.6KW;热处理的过程为:将激光重熔后冷却至室温的铝型材基体升温至117℃,保温55min,再升温至132℃,保温62min,水冷至室温后降温至-8℃,保温55min,升至室温,在113℃下保温2h,即可。
实施例5:
本实施例高倍数散热器用铝型材包括以下百分比的原料:镁2.2%、钴1.4%、铍1.4%、锌0.6%、硅1.3%、铁0.35%、锶0.07%、锡0.23%、钕0.07%、钆0.07%、铜1.4%、锰3.7%、钙0.20%、镍0.22%、碳0.12%,余量为铝及不可避免的杂质;
本实施例高倍数散热器用铝型材,包括以下步骤:
S1、按照重量份百分比称取各个原料;
S2、将铝投入到熔炼炉中,在充满氮气的环境中加热到780℃,使铝熔化为铝熔体,接着用氮气气体载体将硅、锌、镁、碳加入到铝熔体中,再通入占铝重量0.9%的精炼剂进行精炼、扒渣,保持恒温搅拌9min,制得混合熔体;
S3、将混合熔体送入中频炉中,升温至1000℃,加入钴、铍、、铁、锶、锡、钕、钆、铜、锰、钙、镍,保持15min,然后将物料送入喷射成型设备中,调节合金液的温度为975℃,使合金液流入雾化器,用高压氩气雾化后沉积在基板上,形成铝型材铸锭,其中,雾化器的雾化压力为0.4MPa,所述合金液流入雾化器过程合金液的流量为3.3kg/min;
S4、模具加热到420℃,将铝型材铸锭送入挤压模具,将挤压成型后进行热处理得到铝型材基体,其中,热处理的过程为:将挤压成型后的铝型材铸锭锭置于400℃下保温65min,再降温至340℃,保温3h,然后降温至260℃,保温3h,水冷至室温后得到铝型材基体;
S5、将铝型材基体经打磨、清洗后进行激光重熔,冷却至室温,再进行热处理,冷却至室温,即可,其中,激光重熔的工艺参数如下:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为2mm,扫描速度为8mm/s,功率为1.8KW;热处理的过程为:将激光重熔后冷却至室温的铝型材基体升温至122℃,保温62min,再升温至137℃,保温68min,水冷至室温后降温至-8℃,保温62min,升至室温,在118℃下保温3h,即可。
需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种高倍数散热器用铝型材,其特征在于,所述耐酸碱耐候隔热铝型材包括以下百分比的原料:镁1.5-2.5%、钴0.5-1.7%、铍0.5-1.7%、锌0.3-0.7%、硅0.6-1.6%、铁0.2-0.4%、锶0.02-0.08%、锡0.16-0.26%、钕0.02-0.08%、钆0.02-0.08%、铜0.3-1.7%、锰3-4%、钙0.11-0.22%、镍0.08-0.26%、碳0.05-0.15%,余量为铝及不可避免的杂质。
2.根据权利要求2所述高倍数散热器用铝型材,其特征在于,所述耐酸碱耐候隔热铝型材包括以下百分比的原料:镁1.8-2.2%、钴0.8-1.4%、铍0.8-1.4%、锌0.5-0.6%、硅0.9-1.3%、铁0.25-0.35%、锶0.03-0.07%、锡0.18-0.23%、钕0.03-0.07%、钆0.03-0.07%、铜0.6-1.4%、锰3.3-3.7%、钙0.15-0.20%、镍0.12-0.22%、碳0.08-0.12%,余量为铝及不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述高倍数散热器用铝型材,其特征在于,所述耐酸碱耐候隔热铝型材包括以下百分比的原料:镁2%、钴1.1%、铍1.1%、锌0.5%、硅1%、铁0.3%、锶0.05%、锡0.21%、钕0.05%、钆0.05%、铜1%、锰3.5%、钙0.16%、镍0.17%、碳0.1%,余量为铝及不可避免的杂质。
4.一种如权利要求1-3任一所述高倍数散热器用铝型材,其特征在于,包括以下步骤:
S1、按照重量份百分比称取各个原料;
S2、将铝投入到熔炼炉中,在充满氮气的环境中加热到700-800℃,使铝熔化为铝熔体,接着用氮气气体载体将硅、锌、镁、碳加入到铝熔体中,再通入占铝重量0.5-1%的精炼剂进行精炼、扒渣,保持恒温搅拌6-10min,制得混合熔体;
S3、将混合熔体送入中频炉中,升温至950-1100℃,加入钴、铍、、铁、锶、锡、钕、钆、铜、锰、钙、镍,保持12-17min,然后将物料送入喷射成型设备中,调节合金液的温度为950-980℃,使合金液流入雾化器,用高压氩气雾化后沉积在基板上,形成铝型材铸锭;
S4、模具加热到380℃-450℃,将铝型材铸锭送入挤压模具,将挤压成型后进行热处理得到铝型材基体;
S5、将铝型材基体经打磨、清洗后进行激光重熔,冷却至室温,再进行热处理,冷却至室温,即可。
5.根据权利要求4所述高倍数散热器用铝型材的制备方法,其特征在于:步骤S3所述雾化器的雾化压力为0.2-0.5MPa,所述合金液流入雾化器过程合金液的流量为2.5-3.5kg/min。
6.根据权利要求4所述高倍数散热器用铝型材的制备方法,其特征在于:步骤S4所述热处理的过程为:将挤压成型后的铝型材铸锭锭置于380-410℃下保温40-70min,再降温至300-360℃,保温1-3h,然后降温至220-280℃,保温2-3h,水冷至室温后得到铝型材基体。
7.根据权利要求4所述高倍数散热器用铝型材的制备方法,其特征在于:步骤S5所述激光重熔的工艺参数如下:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为0.8-2.2mm,扫描速度为6-9mm/s,功率为1.5-1.9KW。
8.根据权利要求4所述高倍数散热器用铝型材的制备方法,其特征在于,步骤S5所述热处理的过程为:将激光重熔后冷却至室温的铝型材基体升温至115-125℃,保温50-65min,再升温至130-140℃,保温60-70min,水冷至室温后降温至-8℃,保温50-65min,升至室温,在110-120℃下保温1-3h,即可。
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CN201810316894.3A Pending CN108504906A (zh) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 一种高倍数散热器用铝型材及其制备方法 |
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CN (1) | CN108504906A (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104364409A (zh) * | 2012-06-15 | 2015-02-18 | 美铝公司 | 改进的铝合金及其生产方法 |
CN104451274A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 绥阳县耐环铝业有限公司 | 一种铝合金的制备方法 |
CN106435308A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-02-22 | 安徽省煜灿新型材料科技有限公司 | 一种高硬度耐腐蚀铝合金型材及其制备方法 |
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2018
- 2018-04-10 CN CN201810316894.3A patent/CN108504906A/zh active Pending
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CN104364409A (zh) * | 2012-06-15 | 2015-02-18 | 美铝公司 | 改进的铝合金及其生产方法 |
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