一种铝合金及其制备方法和应用技术

本申请公开一种铝合金制品，该铝合金制品包括如下质量百分比的组分：硅12

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金及其制备方法和应用


[0001]本申请属于铝合金
，具体涉及一种铝合金及其制备方法和应用

技术介绍

[0002]铝合金具有质量轻、强韧性好、耐腐蚀以及特有的金属光泽等特性，被越来越多的电子电器、通讯器材、照明器件、汽车等零部件所采用，如智能手机、笔记本电脑、平板电脑的外壳，LED灯的散热器和灯罩，3G、4G无线通讯基站的散热器、机柜、滤波器，电饭煲、电磁炉、热水器的发热盘，新能源汽车的控制器机箱、驱动电机外壳等。为了满足零部件薄壁化、轻量化、快速散热和铸造生产的需要，对铝合金的铸造流动性、导热性能和力学性能都提出了越来越高的要求。纯铝的导热性高达230w/mk，但流动成型性差，不能满足复杂零部件的成型要求；目前最用的铸造成型性好的铝合金是Al-Si系铸造铝合金，典型牌号有ZL101、A356、A380、ADC10、ADC12等，这些牌号导热系数在96～140W/(m
·
K)之间，不能满足零部件快速散热的功能要求。因而，现有的铝合金的相关技术仍有待改进。

技术实现思路

[0003]针对现有的铝合金无法兼顾成型性和导热性的问题，本申请提供了一种铝合金制品及其制备方法和应用。
[0004]第一方面，本申请提供了一种铝合金制品，所述铝合金制品包括如下质量百分比的组分：硅12-16％，铁0.2-0.8％，稀土0.05-0.3％，锶0.01-0.07％，变质颗粒0.01-1％，余量为铝及不可避免的杂质元素，单个杂质元素＜0.05％，杂质元素含量总和＜0.15％；其中，所述变质颗粒均匀分散在铝合金制品的表层。
[0005]可选地，所述铝合金制品包括如下质量百分比的组分：硅12-15％，铁0.4-0.7％，稀土0.1-0.2％，锶0.02-0.04％，变质颗粒0.01-1％，余量为铝及不可避免的杂质元素，单个杂质元素＜0.05％，杂质元素含量总和＜0.15％；所述变质颗粒均匀分散在铝合金制品的表层。
[0006]可选地，所述变质颗粒在铝合金制品表层的分散深度小于0.5mm。
[0007]可选地，所述变质颗粒包括：硅粉、碳化硅粉和磷粉中的至少一种。
[0008]可选地，所述变质颗粒的粒径为1-200微米。
[0009]可选地，所述铝合金制品的流动性为1500-1700mm，延伸率为3-6％，热导率为160-190W/(m
·
k)。
[0010]第二方面，本申请提供了如上所述的铝合金制品的制备方法，包括：
[0011]将含铝原料、含硅原料、含铁原料、含稀土原料和含锶原料熔融得到铝合金液；
[0012]将所述铝合金液注入涂覆有脱模剂的成型模具中冷却成型，脱模得到所述铝合金制品；
[0013]其中，所述脱模剂中含有变质颗粒，所述变质颗粒均匀分散在所述脱模剂中。
[0014]可选地，所述变质颗粒为经过钝化处理的变质颗粒。
[0015]可选地，所述成型模具的温度为280-350℃。
[0016]第三方面，本申请提供了如上所述的铝合金制品在散热器件上的应用。
[0017]专利技术人通过大量实验研究发现，本申请铝合金制品含12-16％的硅，0.2-0.8％的铁，0.05-0.3％的稀土，0.01-0.07％的锶和0.01-1％的变质颗粒，且变质颗粒均匀分散在铝合金制品的表层，能够使得铝合金制品具有优异的流动成型性和导热性；其中，高硅含量能够使铝合金具有良好的流动成型性，微量的铁能改善铝合金的粘膜性，少量稀土和锶细化析出相尺寸，减少了对导热的不良影响，再结合铝合金制品的表层均匀分散有变质颗粒，改善铝合金制品的导热性，综合以上，本申请的铝合金能够兼顾流动成型性和导热性，打破了现有“合金元素含量越多，导热越低”的常规认知。
具体实施方式
[0018]为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0019]本申请提供一种铝合金制品，该铝合金制品包括如下质量百分比的组分：硅12-16％，铁0.2-0.8％，稀土0.05-0.3％，锶0.01-0.07％，变质颗粒0.01-1％，余量为铝及不可避免的杂质元素，单个杂质元素＜0.05％，杂质元素含量总和＜0.15％；其中，所述变质颗粒均匀分散在铝合金制品的表层。
[0020]本申请铝合金制品含有上述含量的硅，能够有效增加铝合金制品的流动成型性，避免成型复杂产品结构时容易在产品内部卷起夹渣，同时也能避免析出相过多导致的铝合金制品的导热性能和延伸率下降。
[0021]本申请铝合金制品含有上述含量的铁，能够有效改善铝合金制品的粘模性，同时避免铁含量过多导致的铝合金制品的导热性能和延伸率下降，以及铁含量过低导致的铝合金制品的流动成型性下降及粘膜问题。
[0022]本申请铝合金制品含有上述含量的稀土，能够去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，提升合金制品的延伸率和导热性，且能够避免稀土含量过多导致的析出相粗化、导热性能和延伸率下降。
[0023]本申请铝合金制品含有上述含量的锶，能够诱导铝合金中的含硅相弥散细小析出，能够提升导热性能和延伸率。
[0024]本申请铝合金制品含有上述含量的变质颗粒，且所述变质颗粒均匀分散在铝合金制品的表层，可有效改善铝合金制品的导热性和流动成型性。
[0025]专利技术人通过大量实验研究发现，本申请铝合金制品含12-16％的硅，0.2-0.8％的铁，0.05-0.3％的稀土，0.01-0.07％的锶和0.01-1％的变质颗粒，且变质颗粒均匀分散在铝合金制品的表层，能够使得铝合金制品具有优异的流动成型性和导热性；其中，高硅含量能够使铝合金具有良好的流动成型性，微量的铁能改善铝合金的粘膜性，少量稀土和锶细化析出相尺寸，减少了对导热的不良影响，再结合铝合金制品的表层均匀分散有变质颗粒，改善铝合金制品的导热性，综合以上，本申请的铝合金能够兼顾流动成型性和导热性，打破了现有“合金元素含量越多，导热越低”的常规认知。
[0026]本申请一些实施方式中，所述硅的含量为12％、12.5％、13％、13.5％、14％、
14.5％、15％、15.5％或16％，所述铁的含量为0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％或0.8％，所述稀土的含量为0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％或0.3％，所述锶的含量为0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％或0.07％，所述变质颗粒的含量为0.01％、0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％，0.9％或1％。
[0027]本申请一些实施方式中，所述稀土为铈或镧。由此，能够进一步提升合金制品的延伸率和导热性，且能够节省成本。
[0028]本申请一些实施方式中，本申请要尽量避免含有锰，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金制品，其特征在于，所述铝合金制品包括如下质量百分比的组分：硅12-16％，铁0.2-0.8％，稀土0.05-0.3％，锶0.01-0.07％，变质颗粒0.01-1％，余量为铝及不可避免的杂质元素，单个杂质元素＜0.05％，杂质元素含量总和＜0.15％；其中，所述变质颗粒均匀分散在铝合金制品的表层。2.根据权利要求1所述的铝合金制品，其特征在于，所述铝合金制品包括如下质量百分比的组分：硅12-15％，铁0.4-0.7％，稀土0.1-0.2％，锶0.02-0.04％，变质颗粒0.01-1％，余量为铝及不可避免的杂质元素，单个杂质元素＜0.05％，杂质元素含量总和＜0.15％；所述变质颗粒均匀分散在铝合金制品的表层。3.根据权利要求1所述的铝合金制品，其特征在于，所述变质颗粒在铝合金制品表层的分散深度小于0.5mm。4.根据权利要求1所述的铝合金制品，其特征在于，所述变质颗粒包括：硅粉、碳化硅粉和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运春，谢勇亮，邓小霞，陈恒，郭强，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：