CN111733351A - 一种导热和强度高的铝合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种导热和强度高的铝合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导热和强度高的铝合金材料及其制备方法，所述铝合金材料包括如下原料组成：铝粉、镁粉、铜粉、铁粉、硅粉、锶粉和石蜡，所述铝合金材料包括如下原料配比范围组成：铝粉90‑95％、镁粉0.1‑1.2％、铜粉0.1‑1.7％、铁粉0.3‑1.2％、硅粉0.5‑2.3％、锶粉0.1‑0.23％和石蜡0.5‑1.7％，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过硅粉可以提高铝合金材料的耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性，而铜粉和铁粉增加铝合金材料自身的硬度，可以更好的提高其使用周期，并且通过石蜡作为粘接剂，促进铝粉、镁粉、铜粉、铁粉和硅粉的分解，并通过锶粉提高反应时候的温度，降低熔炼炉的温度，从而降低电能，便于铝粉的快速反应。

Description

一种导热和强度高的铝合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，具体为一种导热和强度高的铝合金 材料及其制备方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、 航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，工业经济的 飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性 研究也随之深入，目前铝合金是应用最多的合金；
但是目前市场上的导热和强度高的铝合金材料需要加入稀土等 复合元素，造成熔炼的温度过高，资源损耗大，并且出现杂质多，影 响铝合金的材质触感与各项指标的问题。
发明内容
本发明提供一种导热和强度高的铝合金材料及其制备方法，可以 有效解决上述背景技术中提出目前市场上的导热和强度高的铝合金 材料需要加入稀土等复合元素，造成熔炼的温度过高，资源损耗大， 并且出现杂质多，影响铝合金的材质触感与各项指标的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导热和强度高 的铝合金材料，所述铝合金材料包括如下原料组成：铝粉、镁粉、铜 粉、铁粉、硅粉、锶粉和石蜡。
根据上述技术方案，所述铝合金材料包括如下原料配比范围组成： 铝粉90-95％、镁粉0.1-1.2％、铜粉0.1-1.7％、铁粉0.3-1.2％、硅粉 0.5-2.3％、锶粉0.1-0.23％和石蜡0.5-1.7％。
根据上述技术方案，所述铝合金材料包括如下原料配比组成：铝 粉93.97％、镁粉0.8％、铜粉1.2％、铁粉1.1％、硅粉2.1％、锶粉0.13％ 和石蜡0.7％。
根据上述技术方案，所述原料配比后，会有少量不可避免的杂质 元素。
一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将配重好的铝粉投入熔炼炉中，并且加热，加热中搅拌；
S2、加热完成后加入硅粉，接着加热与搅拌；
S3、加入镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，进行加热与搅拌；
S4、控制温度，接着进行拔渣，铸造成型；
S5、成型后进行切割、标记、测试和保存。
根据上述技术方案，所述步骤S1中熔炼炉加热中注入惰性气体 氮气，所述氮气纯度为99.95％，加入中流量为1.8L/min，加热温度 为700-850度。
根据上述技术方案，所述步骤S2中在铝粉完全熔化后，并且沸 腾的情况下，加入硅粉，且通过调料器加入，加入中铝粉熔液不与空 气接触；
所述步骤S3中镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，通过调料器加 入，加入中铝粉熔液不与空气接触。
根据上述技术方案，所述步骤S4中温度为630-700度，且通过 成型模具进行铸造。
根据上述技术方案，所述步骤S5中测试成品的导热率、抗拉强 度、屈服强度、延伸率和端面收缩率。
根据上述技术方案，所述步骤S5中成品的杂质元素残留率小于 0.015％。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使 用安全方便，通过硅粉可以提高铝合金材料的耐高低温、电气绝缘、 耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰 性，而铜粉和铁粉增加铝合金材料自身的硬度，可以更好的提高其使 用周期，并且通过石蜡作为粘接剂，促进铝粉、镁粉、铜粉、铁粉和 硅粉的分解，并通过锶粉提高反应时候的温度，降低熔炼炉的温度， 从而降低电能，便于铝粉的快速反应，并通过加入惰性气体，防止其 氧化，出现杂质过多的现象，保证铝合金材料自身的稳定性，提高强 度和导热性，适合推广使用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一种导热和强度高的铝合金材料及 其制备方法步理解，并且构成说明书的一种导热和强度高的铝合金材 料及其制备方法部分，与本发明的实施例一种导热和强度高的铝合金 材料及其制备方法起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的实施例流程结构示意图；
图2是本发明的对照例流程结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处 所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1所示，本发明提供技术方案，一种导热和强度 高的铝合金材料，铝合金材料包括如下原料组成：铝粉、镁粉、铜粉、 铁粉、硅粉、锶粉和石蜡。
根据上述技术方案，铝合金材料包括如下原料配比组成：铝粉 93.97％、镁粉0.8％、铜粉1.2％、铁粉1.1％、硅粉2.1％、锶粉0.13％ 和石蜡0.7％。
根据上述技术方案，原料配比后，会有少量不可避免的杂质元素。
一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将配重好的铝粉投入熔炼炉中，并且加热，加热中搅拌；
S2、加热完成后加入硅粉，接着加热与搅拌；
S3、加入镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，进行加热与搅拌；
S4、控制温度，接着进行拔渣，铸造成型；
S5、成型后进行切割、标记、测试和保存。
根据上述技术方案，步骤S1中熔炼炉加热中注入惰性气体氮气， 氮气纯度为99.95％，加入中流量为1.8L/min，加热温度为750度。
根据上述技术方案，步骤S2中在铝粉完全熔化后，并且沸腾的 情况下，加入硅粉，且通过调料器加入，加入中铝粉熔液不与空气接 触；
步骤S3中镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，通过调料器加入， 加入中铝粉熔液不与空气接触。
根据上述技术方案，步骤S4中温度为650度，且通过成型模具 进行铸造。
根据上述技术方案，步骤S5中测试成品的导热率、抗拉强度、 屈服强度、延伸率和端面收缩率。
根据上述技术方案，步骤S5中成品的杂质元素残留率小于 0.015％。
实施例2：如图1所示，本发明提供技术方案，一种导热和强度 高的铝合金材料，铝合金材料包括如下原料组成：铝粉、镁粉、铜粉、 铁粉、硅粉、锶粉和石蜡。
根据上述技术方案，铝合金材料包括如下原料配比组成：铝粉 92.77％、镁粉1.0％、铜粉1.1％、铁粉1.2％、硅粉2.1％、锶粉0.13％ 和石蜡1.7％。
根据上述技术方案，原料配比后，会有少量不可避免的杂质元素。
一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将配重好的铝粉投入熔炼炉中，并且加热，加热中搅拌；
S2、加热完成后加入硅粉，接着加热与搅拌；
S3、加入镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，进行加热与搅拌；
S4、控制温度，接着进行拔渣，铸造成型；
S5、成型后进行切割、标记、测试和保存。
根据上述技术方案，步骤S1中熔炼炉加热中注入惰性气体氮气， 氮气纯度为99.95％，加入中流量为1.8L/min，加热温度为770度。
根据上述技术方案，步骤S2中在铝粉完全熔化后，并且沸腾的 情况下，加入硅粉，且通过调料器加入，加入中铝粉熔液不与空气接 触；
步骤S3中镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，通过调料器加入， 加入中铝粉熔液不与空气接触。
根据上述技术方案，步骤S4中温度为680度，且通过成型模具 进行铸造。
根据上述技术方案，步骤S5中测试成品的导热率、抗拉强度、 屈服强度、延伸率和端面收缩率。
根据上述技术方案，步骤S5中成品的杂质元素残留率小于 0.015％。
实施例3：如图1所示，本发明提供技术方案，一种导热和强度 高的铝合金材料，铝合金材料包括如下原料组成：铝粉、镁粉、铜粉、 铁粉、硅粉、锶粉和石蜡。
根据上述技术方案，铝合金材料包括如下原料配比组成：铝粉 94.97％、镁粉0.8％、铜粉1.2％、铁粉1.1％、硅粉1.1％、锶粉0.13％ 和石蜡0.7％。
根据上述技术方案，原料配比后，会有少量不可避免的杂质元素。
一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将配重好的铝粉投入熔炼炉中，并且加热，加热中搅拌；
S2、加热完成后加入硅粉，接着加热与搅拌；
S3、加入镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，进行加热与搅拌；
S4、控制温度，接着进行拔渣，铸造成型；
S5、成型后进行切割、标记、测试和保存。
根据上述技术方案，步骤S1中熔炼炉加热中注入惰性气体氮气， 氮气纯度为99.95％，加入中流量为1.8L/min，加热温度为780度。
根据上述技术方案，步骤S2中在铝粉完全熔化后，并且沸腾的 情况下，加入硅粉，且通过调料器加入，加入中铝粉熔液不与空气接 触；
步骤S3中镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，通过调料器加入， 加入中铝粉熔液不与空气接触。
根据上述技术方案，步骤S4中温度为670度，且通过成型模具 进行铸造。
根据上述技术方案，步骤S5中测试成品的导热率、抗拉强度、 屈服强度、延伸率和端面收缩率。
根据上述技术方案，步骤S5中成品的杂质元素残留率小于 0.015％。
对照例1：如图2所示，本发明提供技术方案，一种导热和强度 高的铝合金材料，铝合金材料包括如下原料组成：铝粉、铜粉、铁粉、 硅粉和锶粉。
根据上述技术方案，铝合金材料包括如下原料配比组成：铝粉 95.47％、铜粉1.2％、铁粉1.1％、硅粉1.1％和锶粉1.13％。
根据上述技术方案，原料配比后，会有少量不可避免的杂质元素。
一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将配重好的铝粉投入熔炼炉中，并且加热，加热中搅拌；
S2、加入镁粉、铜粉、铁粉和锶粉，进行加热与搅拌；
S3、控制温度，接着进行拔渣，铸造成型；
S4、成型后进行切割、标记、测试和保存。
根据上述技术方案，步骤S1中熔炼炉加热中注入惰性气体氮气， 氮气纯度为99.95％，加入中流量为1.8L/min，加热温度为780度。
步骤S2中铜粉、铁粉和锶粉，通过调料器加入，加入中铝粉熔 液不与空气接触。
根据上述技术方案，步骤S3中温度为670度，且通过成型模具 进行铸造。
根据上述技术方案，步骤S4中测试成品的导热率、抗拉强度、 屈服强度、延伸率和端面收缩率。
根据上述技术方案，步骤S4中成品的杂质元素残留率小于 0.015％。
通过实施例1-3和对照例1的对比，制成如下表格：
Figure BDA0002440529030000081
Figure BDA0002440529030000091
通过实施例1-3和对照例1的对比，可知其在测试中，实施例 1-3的导热率、抗拉强度、屈服强度、延伸率和端面收缩率均符合要 求，但是对照例1的效果稍差，相对而言，实施例1更加适合推广使 用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使 用安全方便，通过硅粉可以提高铝合金材料的耐高低温、电气绝缘、 耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰 性，而铜粉和铁粉增加铝合金材料自身的硬度，可以更好的提高其使 用周期，并且通过石蜡作为粘接剂，促进铝粉、镁粉、铜粉、铁粉和 硅粉的分解，并通过锶粉提高反应时候的温度，降低熔炼炉的温度， 从而降低电能，便于铝粉的快速反应，并通过加入惰性气体，防止其 氧化，出现杂质过多的现象，保证铝合金材料自身的稳定性，提高强 度和导热性，适合推广使用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用 于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对 于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明 的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导热和强度高的铝合金材料，其特征在于：所述铝合金材料包括如下原料组成：铝粉、镁粉、铜粉、铁粉、硅粉、锶粉和石蜡。
2.根据权利要求1所述的一种导热和强度高的铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料包括如下原料配比范围组成：铝粉90-95％、镁粉0.1-1.2％、铜粉0.1-1.7％、铁粉0.3-1.2％、硅粉0.5-2.3％、锶粉0.1-0.23％和石蜡0.5-1.7％。
3.根据权利要求1所述的一种导热和强度高的铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料包括如下原料配比组成：铝粉93.97％、镁粉0.8％、铜粉1.2％、铁粉1.1％、硅粉2.1％、锶粉0.13％和石蜡0.7％。
4.根据权利要求1所述的一种导热和强度高的铝合金材料，其特征在于，所述原料配比后，会有少量不可避免的杂质元素。
5.根据权利要求1-4任一项所述的导热和强度高的铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将配重好的铝粉投入熔炼炉中，并且加热，加热中搅拌；
S2、加热完成后加入硅粉，接着加热与搅拌；
S3、加入镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，进行加热与搅拌；
S4、控制温度，接着进行拔渣，铸造成型；
S5、成型后进行切割、标记、测试和保存。
6.根据权利要求5所述的一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中熔炼炉加热中注入惰性气体氮气，所述氮气纯度为99.95％，加入中流量为1.8L/min，加热温度为700-850度。
7.根据权利要求5所述的一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中在铝粉完全熔化后，并且沸腾的情况下，加入硅粉，且通过调料器加入，加入中铝粉熔液不与空气接触；
所述步骤S3中镁粉、铜粉、铁粉、锶粉和石蜡，通过调料器加入，加入中铝粉熔液不与空气接触。
8.根据权利要求5所述的一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中温度为630-700度，且通过成型模具进行铸造。
9.根据权利要求5所述的一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中测试成品的导热率、抗拉强度、屈服强度、延伸率和端面收缩率。
10.根据权利要求5所述的一种导热和强度高的铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中成品的杂质元素残留率小于0.015％。
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CN113215454A (zh) * 2021-04-16 2021-08-06 池州市九华明坤铝业有限公司 一种性能优异的手机板材制造用铝合金

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