CN117187630A - 高导热压铸铝合金产品及其制备方法、散热器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种高导热压铸铝合金产品及其制备方法、散热器,该制备方法包括向熔炼炉内投入铝硅合金,升温融化并精炼,静置后倒入转运包中,加入铝锶中间合金融化得到混合熔液,压铸成型后对压铸铝合金产品进行热处理。通过本申请,解决了在压铸时铸件容易粘模、成型不良、力学性能大幅下降的问题,进而实现了产品热导率达到180W/(m·K)以上,散热效果较好,可以应用于无线通讯基站散热器的效果。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域,具体而言,涉及一种高导热压铸铝合金产品及其制备方法、散热器。
背景技术
随着5G通讯技术的飞速发展,元器件的高度集成化和封装密度的提高,对无线基站设备的散热技术提出了更高的要求。目前大部分的无线基站设备的散热器是由铝合金压铸工艺来制备的,压铸工艺也是散热器较佳性价比的制造工艺。
压铸又称压力铸造,是一种生产效率高、少切削的特种铸造工艺,它是将熔融金属在高速高压下充填型腔,并在高压下结晶凝固形成铸件的过程。由于压铸铝合金具有高导热、重量轻、易于制造、耐腐蚀、机械性能好等特点,其产品广泛应用于航空、汽车、电器、通讯等行业。
纯铝的金属导热率具有最佳的性价比,现有的大部分高导热压铸铝合金产品都是通过提升压铸铝合金成分中铝的质量占比,提升合金纯度获得高导热率。但随着铝的质量占比的提升,在压铸时铸件往往存在容易粘模、成型不良、力学性能大幅下降等问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种高导热压铸铝合金产品及其制备方法、散热器,以至少解决相关技术中在压铸时铸件容易粘模、成型不良、力学性能大幅下降的问题。
根据本申请的一个实施例,提供了一种高导热压铸铝合金产品的制备方法,包括:
向熔炼炉内投入铝硅合金,升温使所述铝硅合金融化;
向所述熔炼炉内加入精炼剂进行精炼;
将所述熔炼炉内的金属熔液静置后倒入转运包中;
向所述转运包中加入铝锶中间合金,使所述铝锶中间合金融化并与所述金属熔液混合得到混合熔液,所述混合熔液中锶的含量为0.02%-0.04%;
对所述混合熔液进行压铸处理得到压铸铝合金产品,所述压铸铝合金产品的成分及其含量为:硅,含量为7.5%-9%;铁,含量为0.7%-0.95%;铜,含量为<0.02%;镁,含量为<0.02%;锰,含量为<0.01%;铬,含量为<0.01%;钛,含量为<0.01%;钒,含量为<0.01%;锶,含量为0.02%-0.04%;其余为铝和杂质元素,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量<0.15%;
对所述压铸铝合金产品进行热处理。
可选地,所述使所述铝锶中间合金融化并与所述金属熔液混合得到混合熔液具体为:
采用旋转除气设备将所述铝锶中间合金融化且与所述金属熔液混合得到混合熔液,并对所述混合熔液进行均匀搅拌。
可选地,所述旋转除气设备的工作时间为10分钟-15分钟。
可选地,所述对所述压铸铝合金产品进行热处理包括:
将所述压铸铝合金产品放入时效炉中,控制所述时效炉内的温度升温至预设温度区间;
在保持预设时间后,将所述压铸铝合金产品从所述时效炉中取出并对所述压铸铝合金产品进行冷却。
可选地,所述预设温度区间为250摄氏度至350摄氏度,所述预设时间为2小时。
可选地,所述对所述压铸铝合金产品进行冷却包括:控制所述压铸铝合金产品在自然空气中冷却。
可选地,所述铝锶中间合金呈细长的条状或棒状结构。
可选地,所述将所述熔炼炉内的金属熔液静置后倒入转运包中包括:
控制所述熔炼炉内的温度为740摄氏度至760摄氏度,静置10分钟后将所述熔炼炉内的金属熔液倒入转运包中。
根据本申请的另一个实施例,提供了一种高导热压铸铝合金产品,采用前述高导热压铸铝合金产品的制备方法制备而成,所述压铸铝合金产品的成分及其含量为:
硅,含量为7.5%-9%;铁,含量为0.7%-0.95%;铜,含量为<0.02%;镁,含量为<0.02%;锰,含量为<0.01%;铬,含量为<0.01%;钛,含量为<0.01%;钒,含量为<0.01%;锶,含量为0.02%-0.04%;
其余为铝和杂质元素,其中,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量<0.15%。
根据本申请的又一个实施例,还提供了一种散热器,所述散热器采用前述高导热压铸铝合金产品制成。
通过本申请,由于在金属熔液周转过程中添加铝锶中间合金,并且在压铸成型之后采用热处理工艺,因此,可以解决在压铸时铸件容易粘模、成型不良、力学性能大幅下降的问题,达到铝合金产品的热导率超过180W/(m·K)以上,使用该材料制备的散热器的本体具有较好的散热效果,可以应用于无线通讯基站散热器。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是根据本申请实施例的高导热压铸铝合金产品的制备方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
参照图1,本公开实施例提供了一种高导热压铸铝合金产品的制备方法,该制备方法包括:
向熔炼炉内投入铝硅合金,升温使所述铝硅合金融化;
向所述熔炼炉内加入精炼剂进行精炼;
将所述熔炼炉内的金属熔液静置后倒入转运包中;
向所述转运包中加入铝锶中间合金,使所述铝锶中间合金融化并与所述金属熔液混合得到混合熔液,所述混合熔液中锶的含量为0.02%-0.04%;
对所述混合熔液进行压铸处理得到压铸铝合金产品;
对所述压铸铝合金产品进行热处理。
在生产制备的过程中,通过在金属熔液周转过程中添加铝锶中间合金,并且在压铸成型之后采用热处理工艺,从而使得通过上述方法制备而得的高导热压铸铝合金产品的热导率可以达到180W/(m·K)以上,使用该材料制备的散热器的本体具有较好的散热效果,可以应用于无线通讯基站散热器等的使用。
具体地,向熔炼炉内投入铝硅合金,铝硅合金具有良好的铸造性能,适合大型、薄壁、复杂形状的铸件,所述铝硅合金包括现有牌号合金AlSi8,牌号合金AlSi8中硅的含量较高,又加入了其他金属,例如镁和铜等,使得合金的铸造性能优良,并且热膨胀系数小,耐磨性好,强度高,并且具有较好的耐热性能。
同样地,铝硅合金也可以为部分回炉料和纯铝,通过回炉料和纯铝作为原料进行加工制备,实现了材料的回收再利用,降低成本。需要说明的是,在实际使用中,铝硅合金包括但不限于前述两种铝硅合金的材料进行制备。
示例性的,铝硅合金包括亚共晶铝硅合金,铝硅合金中的成分低于共晶成分点的所有合金叫做亚共晶铝硅合金。采用亚共晶铝硅合金为基体原料并采用上述方法进行制备,得到的材料具有较高的热导率。
在一些实施例中,为了提高压铸铝合金的导热性能,通常会采用提升压铸铝合金中铝的质量占比或者是提升合金纯度从而获得高导热铝。但是在实际生产制备的过程中,随着铝的质量占比的提升,在压铸时逐渐往往会存在容易黏模、成型不良、力学性能低等的问题。而经过实验验证通过本实施例前述方法所制备的压铸铝合金产品,不需要进一步提升铝的质量占比,也可以达到具有较高热导率的产品,降低了材料纯净度的要求,该方法步骤可以用于量产中。同时本实施例所提供的方法也不需要采用额外的步骤去除产品中的杂质,从而降低了成本。并且经过反复实验验证在压铸过程中不会发生易黏模、成型不良、力学性能低等的问题,质量稳定性更高。
具体地,所述升温使所述铝硅合金融化包括:控制所述熔炼炉内的温度升至750℃-780℃,以使所述铝硅合金在所述熔炼炉中融化。在铝硅合金的熔炼过程中需要有足够的温度和热量以保障金属以及合金元素充分融化和溶解,并且温度越高、融化速度愉快。同时,金属与炉气、炉衬之间的相互作用时间也短。因此,在操作时要求尽量高温快速熔化。快速熔化可缩短熔化时间、在提高生产率、保证熔体质量上都是有利的。
此外,在实际生产中,熔炼温度的选择还可以根据不同合金的熔点温度来确定。铝硅合金的融化是一个温度区间,多数合金熔点温度范围是相当大的,在这个区间里金属处于半固体、半液体的半熔融状态。此时,长时间暴露于强热的炉气或火焰下,最容易吸收气体。因此,示例性的,在本实施例中融化的温度为750-780℃。在金属全部融化后就应当及时地进行搅拌,使熔体内的合金成分和温度均匀分布,有助于铝合金加速融化。
在一些实施例中,向所述熔炼炉内加入精炼剂进行精炼,所述精炼剂采用惰性气体喷入熔炼炉中,使得精炼剂与熔炼炉中的金属熔液充分混合,具体地,所述精炼剂的精炼时间不作限制,直至检测到金属熔液中的成分及其含量为硅,含量为7.5%-9%;铁,含量为0.7%-0.95%;铜,含量为<0.02%;镁,含量为<0.02%;锰,含量为<0.01%;铬,含量为<0.01%,钛,含量为<0.01%;钒,含量为<0.01%;其余为铝时,精炼时间即为结束。
具体地,为了保障压铸铝合金的导热性能,因此在制备过程中需要严格控制金属熔液中的元素成分。金属熔液中的锰、铬、钛、钒元素会极大的降低材料的热导率,必须得到严格管控;合理范围内的铁能减少粘模倾向;硅能有效的改善压铸铝合金的流动性,增加材料的强度。
在一些实施例中,将所述熔炼炉内的金属熔液静置后倒入转运包中。通过运转包对金属熔液进行转运以进行后续的压铸等的步骤。
具体地,在对金属熔液进行精炼时,熔炼炉中的炉渣等会与金属熔液混合,从而影响金属熔液的纯度,因此在精炼结束后需要将金属熔液静置一段时间,以保障从熔炼炉中倒出的金属熔液的纯度。优选的,所述静置时间为10-15分钟,作为示例,在本实施例中所述金属熔液的静置时间为10分钟。
在一些实施例中,所述向所述转运包中加入铝锶中间合金,使所述铝锶中间合金融化并与所述金属熔液混合得到混合熔液,所述混合熔液中锶的含量为0.02%-0.04%。经过实验验证,在转运包中加入铝锶中间合金并使其融化在金属熔液中,有效的减少了锶的烧损,同时控制混合熔液中锶的含量,保障压铸铝合金的导热性能的同时,还可以有效的维持材料成分的一致稳定性。相比于目前在制备压铸铝合金时,往往会采用在熔炼炉中加入锶的方式,在熔炼炉的高温环境内,熔液中的锶的含量占比会随着熔炼时间的增加而极大的损耗掉,会大大的增加成本。
具体地,所述使所述铝锶中间合金完融化并与所述金属熔液混合得到混合熔液具体为:采用旋转除气设备将所述铝锶中间合金融化至所述金属熔液中,并对所述混合熔液进行均匀搅拌。利用旋转除气设备对铝液进一步精炼,旋转除气设备的工作原理是惰性气体通过旋转喷头的作用,在金属熔液中喷射出来,产生大量细小、速度大的气泡在金属熔液中均匀分布。溶解在金属熔液中的氢原子会被吸附进入气泡,气泡在旋转力和上浮力的联合作用下,以螺旋状上升逸出。与此同时,铝锶中间合金能在此过程快速熔化,均匀分布在铝液中并起到调质作用,细化铝相,并抑制硅相的生长。优选的,旋转除气应控制在10分钟至15分钟,时间过短,可能会导致铝锶中间合金没有全部熔化和均匀分布,时间过长,则会导致铝液温度快速下降,不利于压铸。
可选地,所述铝锶中间合金呈细长的条状或棒状结构,铝锶中间合金的成分范围为:锶10%,铁<0.3%,锰<0.01%。铝锶中间合金的材料较大或者较厚的情况下都不易在金属熔液中融化,因此,为了保障铝锶中间合金可以完全融化在金属熔液中,铝锶中间合金应采用细长的条状或者棒状的结构。由于含锶10%的铝锶中间合金的熔化范围在650℃-770℃之间,但在高温条件下锶容易被蒸发或氧化从而大大减弱了变质效果,锶的损耗很大。
可选地,在所述金属熔液精炼结束后,控制所述熔炼炉保持一定温度,对金属熔液进行静置,随后在将金属熔液从熔炼炉中倒入到转运包中。作为示例,所述一定温度可以为温度区间,例如740℃-760℃。优选的,所述第一温度为750摄氏度。通过控制第一温度为750摄氏度,使得从熔炼炉中倒入转运包的过程中,金属熔液的温度从750摄氏度开始逐渐下降,在这一温度条件下,既可以满足后续熔炼铝锶中间合金的要求,并且随着温度的下降,锶也不容易烧毁或挥发。本实施例在金属熔液从熔炼炉倒入到转运包时添加铝锶中间合金,此时混合熔液温度处于750℃并持续下降的过程中,利用旋转装置精炼除气的同时加速铝锶中间合金的熔化,从而实现较好的变质处理。
在一些实施例中,对所述混合熔液压铸处理得到压铸铝合金产品。示例性的,所述压铸处理包括将所述混合熔液倒入压铸机的定量炉中,随后对定量炉中的混合熔液进行压铸成型从而得到压铸铝合金产品。需要说明的是,在实际使用中,定量炉还可以为其他可以实现混合熔液压铸的设备,例如压铸机中其他用于压铸的部件。此外,所述压铸处理包括直接对混合熔液进行合金化处理得到压铸铝合金产品。可选地,所述压铸处理还包括对所述混合熔液进行静置、除渣和压铸,从而保障混合熔液中各成分的可靠性。所述压铸铝合金产品的成分及其含量为:硅,含量为7.5%-9%;铁,含量为0.7%-0.95%;铜,含量为<0.02%;镁,含量为<0.02%;锰,含量为<0.01%;铬,含量为<0.01%;钛,含量为<0.01%;钒,含量为<0.01%;锶,含量为0.02%-0.04%;其余为铝和杂质元素;所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量<0.15%。混合熔液从熔炼炉到倒入至定量炉的时间应不超过30分钟,并且此过程中混合熔液温度应该控制在660℃-700℃之间。压铸设备的温度应控制在640℃-660℃,并且混合熔液的保温时间超过4小时没有使用时,锶的变质作用持续减弱,此时应将混合熔液倒出重新熔炼。
在一些实施例中,在所述压铸铝合金产品压铸成型后,将压铸铝合金产品去除水口料与毛刺飞边,将压铸铝合金产品合理叠放,在叠放的过程中要注意避免压铸铝合金产品散热齿容易受压变形。
在一些实施例中,对所述压铸铝合金产品进行热处理,包括:将所述压铸铝合金产品放入时效炉中,控制所述时效炉内的温度升温至预设温度区间;在保持预设时间后,将所述压铸铝合金产品从所述时效炉中取出并对所述压铸铝合金产品进行冷却。将所述压铸铝合金产品放入到时效炉中,对时效炉升温一定时间后将压铸铝合金产品从时效炉中取出并冷却,从而完成压铸铝合金产品的热处理工序。
可选地,所述预设温度区间为250摄氏度-350摄氏度,所述预设时间为2小时。优选的,控制所述时效炉内均匀升温至预设温度区间。此外,在实际生产加工过程中,技术人员可以通过提升热处理的温度来缩短热处理的时间,或者采用通过延长热处理的时间来降低热处理的温度,使压铸铝合金产品在含气量较高时不容易鼓泡,同时也能达到提升导热率的目的。然而经过多次不同数据的实验验证,在热处理的温度为250摄氏度-350摄氏度,热处理的时间为2小时的热处理工序下所得到的压铸铝合金产品的导热性能最佳。
具体地,在热处理工序的过程中,控制时效炉中的温度小于400摄氏度。压铸铝合金产品在时效炉中升温过快会导致表里的温差过大,造成内应力过大内部及表面会有细小裂纹。比如正火其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化,去除材料的内应力,降低材料的硬度。一般是在淬火或者加工过后,本身内部就存在一定的内应力,所以不宜升温过快。
可选地,所述对所述压铸铝合金产品进行冷却包括:控制所述压铸铝合金产品在自然空气中冷却。同样地,还可以控制压铸铝合金产品在风冷中进行冷却。需要说明的是,压铸铝合金产品的冷却方式包括但不限于前述所述,示例性的,还可以控制压铸铝合金产品在水冷中进行冷却。经过多次实验验证可知,压铸铝合金产品在风冷和自然空气中冷却的情况下,所得的压铸铝合金产品的导热性能相差无异,其主要差别为冷却时间上的不同。而通过水冷的方式对压铸铝合金产品进行冷却,不同温度或者不同时间的水冷方式对压铸铝合金产品进行冷却后,所得到的压铸铝合金的导热性能会有差异。因此,优选的所述压铸铝合金产品采用自然空气进行冷却。
在一些实施例中,通过将混合熔液直接压铸得到的压铸铝合金产品,对比是否在转运包中加入铝锶中间合金,对比是否进行热处理工序,得到的高导热压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的测定数据如表1所示。
表1
通过表1可以看出,当转运包内均不加入铝锶中间合金的情况下,进行热处理工序的压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的各项性能均优于不进行热处理工序的压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的各项性能。当转运包中均加入铝锶中间合金的情况下,进行热处理工序的压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的各项性能同样优于不进行热处理工序的压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的各项性能。
在不进行热处理工序的情况下,在转运包中加入铝锶合金的压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的各项性能均优于不在转运包中加入铝锶中间合金的压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的各项性能;在进行热处理工序的情况下,在转运包中加入铝锶中间合金的压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的各项性能均优于不在转运包中加入铝锶中间合金的压铸铝合金产品的导热率、抗拉强度、屈服强度以及延伸率的各项性能。
因此,在转运包中加入铝锶中间合金并进行热处理工序制备而成的压铸铝合金产品的导热率最高,且抗拉强度、屈服强度以及延伸率等均由于其他条件下制备形成的压铸铝合金产品。需要说明的是,前述表1中的样品1、样品2、样品3以及样品4的混合熔液中的成分及其含量均相同,即通过同一方法步骤得到的混合熔液,并将其倒入转运包中,将此时转运包中的熔液分成四份放置以分别形成前述所述的样品1、样品2、样品3和样品4,通过这种方式所进行后续的相关试验的试验结论更具有说服力,试验结果更可靠。
此外,在本实施例还进行了如下对比试验,对比是否进行热处理工序,对比在熔炼炉中加入铝锶中间合金和在转运包中添加铝锶中间合金得到的混合熔液在不同的保温时间下压铸得到的压铸铝合金产品的导热率的测定数据如表2。
表2
通过表2可以看出,在相同条件下,进行热处理的压铸铝合金产品的导热率明显高于不进行热处理的压铸铝合金产品的导热率,由此可知,热处理可以提升压铸铝合金产品的导热率。此外,在熔炼炉中添加铝锶中间合金,随着保温时间的增加,混合熔液的材料成分中锶的质量占比飞速下降;而在转运包中添加铝锶中间合金,随着保温时间的增加,混合熔液的材料成分中锶的质量占比下降的速度明显减缓。金属熔液在熔炼炉中熔炼时温度一般都在750℃以上,而转运包和压铸设备中混合熔液的温度一般在650℃~680℃之间,温度相对熔炼炉中的温度较低。由此可知,锶元素在高温条件下容易损耗。同时,在实际生产中,熔炼炉中的铝液容量一般都在5吨左右,工厂消耗材料的时间更长。转运包由于业内均使用叉车搬运,一般容量只有0.9吨,生产通讯散热器时只需不到2个小时即可消耗完。故在转运包中添加铝锶中间合金的方案更符合实际生产。
需要说明的是,前述表2中的样品5-样品10的混合熔液中的成分及其含量均相同,即通过同一方法步骤得到的混合熔液,并且混合熔液还未倒入转运包中,随后进行表2中所述的相关实验。通过这种方式所得到的试验结论更具有说服力,试验结果更可靠。
综上所述,本实施例所述提供的高导热压铸铝合金产品的制备方法,相比于目前常用的高导热压铸铝合金产品的制备方法而言,在制备过程中无须新增实验设备、工艺步骤简单,降低了材料纯净度的要求,也可以与采用纯铝进行制备所形成的压铸铝合金产品的性能相近,并且在制备过程中质量稳定性更高,具有成本优势,更容易实现量产。同样地,本制备方法相比于目前常用的高导热压铸铝合金产品的制备方法而言,有效的减少了锶的烧损,有效的维持材料成分的一致稳定性,降低成本。此外,在此热处理工艺条件下,兼顾成本与效率,使得制备形成的高导热压铸铝合金产品的热导率提升10%以上。
参照图1,本公开实施例还提供了一种高导热压铸铝合金产品,包括通过前述实施例所述的高导热压铸铝合金产品的制备方法制备而成,所述铝合金材料的成分及其含量为:
硅,含量为7.5%-9%;铁,含量为0.7%-0.95%;铜,含量为<0.02%;镁,含量为<0.02%;锰,含量为<0.01%;铬,含量为<0.01%;钛,含量为<0.01%;钒,含量为<0.01%;锶,含量为0.02%-0.04%;
其余为铝和杂质元素,其中,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量<0.15%。
实施例1
一种高导热压铸铝合金产品,由以下质量份数的原料制成:硅的含量为7.5%,铁的含量为0.8%;铜的含量为0.01%;镁的含量为0.015%;锰的含量为0.005%;铬的含量为0.009%;钛的含量为0.007%;钒的含量为0.002%;锶的含量为0.02%;其余为铝和杂质元素,其中,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量0.14%。
实施例2
一种高导热压铸铝合金产品,由以下质量份数的原料制成:硅的含量为9%,铁的含量为0.7%;铜的含量为0.017%;镁的含量为0.01%;锰的含量为0.009%;铬的含量为0.005%;钛的含量为0.004%;钒的含量为0.009%;锶的含量为0.02%;其余为铝和杂质元素,其中,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量0.1%。
实施例3
一种高导热压铸铝合金产品,由以下质量份数的原料制成:硅的含量为8%,铁的含量为0.95%;铜的含量为0.013%;镁的含量为0.005%;锰的含量为0.007%;铬的含量为0.03%;钛的含量为0.008%;钒的含量为0.005%;锶的含量为0.04%;其余为铝和杂质元素,其中,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量0.12%。
实施例4
一种高导热压铸铝合金产品,由以下质量份数的原料制成:硅的含量为9%,铁的含量为0.7%;铜的含量为0.012%;镁的含量为0.011%;锰的含量为0.006%;铬的含量为0.007%;钛的含量为0.009%;钒的含量为0.004%;锶的含量为0.03%;其余为铝和杂质元素,其中,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量0.14%。
实施例5
一种高导热压铸铝合金产品,由以下质量份数的原料制成:硅的含量为8.7%,铁的含量为0.77%;铜的含量为0.009%;镁的含量为0.018%;锰的含量为0.002%;铬的含量为0.005%;钛的含量为0.008%;钒的含量为0.003%;锶的含量为0.036%;其余为铝和杂质元素,其中,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量0.136%。
对实施例1至实施例5的高导热压铸铝合金产品进行热导率测试,测试结果显示各高导热压铸铝合金产品的热导率均超过180W/(m·K),由于高导热压铸铝合金产品的热导率较高,可以用于于通讯技术领域,同时还可以广泛应用于光伏、新能源汽车等对高效散热有所要求的领域。
参照图1,本公开实施例还提供了一种散热器,散热器采用前述所述的高导热压铸铝合金产品制成。
本实施例中的高导热压铸铝合金产品不仅具有高导热系数,还具有优良的加工性能,使得其可采用各种成型工艺加工各种复杂形状的散热器。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高导热压铸铝合金产品的制备方法,其特征在于,包括:
向熔炼炉内投入铝硅合金,升温使所述铝硅合金融化;
向所述熔炼炉内加入精炼剂进行精炼;
将所述熔炼炉内的金属熔液静置后倒入转运包中;
向所述转运包中加入铝锶中间合金,使所述铝锶中间合金融化并与所述金属熔液混合得到混合熔液,所述混合熔液中锶的含量为0.02%-0.04%;
对所述混合熔液进行压铸处理得到压铸铝合金产品,所述压铸铝合金产品的成分及其含量为:硅,含量为7.5%-9%;铁,含量为0.7%-0.95%;铜,含量为<0.02%;镁,含量为<0.02%;锰,含量为<0.01%;铬,含量为<0.01%;钛,含量为<0.01%;钒,含量为<0.01%;锶,含量为0.02%-0.04%;其余为铝和杂质元素,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量<0.15%;
对所述压铸铝合金产品进行热处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述使所述铝锶中间合金融化并与所述金属熔液混合得到混合熔液具体为:
采用旋转除气设备将所述铝锶中间合金融化且与所述金属熔液混合得到混合熔液,并对所述混合熔液进行均匀搅拌。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述旋转除气设备的工作时间为10分钟-15分钟。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对所述压铸铝合金产品进行热处理包括:
将所述压铸铝合金产品放入时效炉中,控制所述时效炉内的温度升温至预设温度区间;
在保持预设时间后,将所述压铸铝合金产品从所述时效炉中取出并对所述压铸铝合金产品进行冷却。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述预设温度区间为250摄氏度至350摄氏度,所述预设时间为2小时。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述对所述压铸铝合金产品进行冷却包括:控制所述压铸铝合金产品在自然空气中冷却。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铝锶中间合金呈细长的条状或棒状结构。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述将所述熔炼炉内的金属熔液静置后倒入转运包中包括:
控制所述熔炼炉内的温度为740摄氏度至760摄氏度,静置10分钟后将所述熔炼炉内的金属熔液倒入转运包中。
9.一种高导热压铸铝合金产品,其特征在于,采用如权利要求1-8中任一项所述的高导热压铸铝合金产品的制备方法制备而成,所述压铸铝合金产品的成分及其含量为:
硅,含量为7.5%-9%;铁,含量为0.7%-0.95%;铜,含量为<0.02%;镁,含量为<0.02%;锰,含量为<0.01%;铬,含量为<0.01%;钛,含量为<0.01%;钒,含量为<0.01%;锶,含量为0.02%-0.04%;
其余为铝和杂质元素,其中,所述杂质元素中的单个杂质元素含量<0.05%,所述杂质元素的总含量<0.15%。
10.一种散热器,其特征在于,所述散热器采用权利要求9所述的高导热压铸铝合金产品制成。
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