3C电子用高强铝合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了3C电子用高强铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：S1.以树脂板为材料，设计正三角形或者正多边形的几何单元，相邻的几何单元为凹槽通道，得到静电纺丝接收板；S2.制备铝溶胶纺丝液；S3.将步骤S2制备的溶液进行静电纺丝，以步骤S1制备的树脂板为静电纺丝接受板，通过静电纺丝获得铝溶胶纤维膜；S4.对铝溶胶纤维膜进行烘干，得到陶瓷膜预制体；S5.石墨烯溶液制备；S6.将步骤S4制备的陶瓷膜预制体浸泡于步骤S5制备的石墨烯溶液中，取出后进行煅烧，得到陶瓷膜；S7.将步骤S6制备的陶瓷膜置于浇注模具中进行浇注铝合金溶液制备得到高强铝合金材料。本发明专利技术采用一次浇注成型的方法，制备得到3C电子产品用铝合金材料，工艺简单，可用于产业化生产。可用于产业化生产。

【技术实现步骤摘要】
3C电子用高强铝合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高性能铝合金复合材料
，具体涉及3C电子用高强铝合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着通信与数字技术的发展，3C产品（又称便携式电子产品，如手机、PAD、笔记本电脑等）在短短的几十年时间内，不断进行着升级换代，成为了科技进步的缩影。而便携式电子产品的壳体承担着减少意外摔落对其造成的损害，减少灰尘，延长其使用寿命的功能，其外形和质感更能提升用户的产品体验。因此，用于制作便携式电子产品壳体的材料要求具有强度高、外观好、导热耐热性好、尺寸稳定等特点。目前3C产品壳体向着轻量薄壁的趋势发展，为了其能够更好的起到散热、保护和美观的作用，3C产品壳体的材料与加工成形工艺需要达到更高的标准。
[0003]铝合金材质中常用于制造壳体的是铝镁合金，目前常用的铝合金材料作为3C电子产品用，通常为挤压制品，制备工艺简单，但是不同工艺会造成表面花斑、纹线等缺陷，影响表面的美观。因此在加工时需要切削掉，会造成加工浪费。本专利技术希望采用一次浇注成型的方法，制备得到符合使用要求电子产品铝合金材料。

技术实现思路

[0004]要解决的技术问题：本专利技术的目的是提供3C电子用高强铝合金材料，采用一次浇注成型的方法，制备得到3C电子产品用铝合金材料，工艺简单，可用于产业化生产。
[0005]技术方案：3C电子用高强铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 制备静电纺丝接受板：以树脂板为材料，设计正三角形或者正多边形的几何单元，相邻的几何单元为凹槽通道，得到静电纺丝接收板，其中三角形或正多边形的外接圆的直径为5
‑
9mm，凹槽通道为倒三角形通道；S2. 制备铝溶胶纺丝液：将六水氯化铝和九水合硝酸铝加入至硝酸溶液中，搅拌均匀后，加入异丙醇铝至完全溶解，然后加入铝粉，反应完全后过滤，加入聚乙烯吡咯烷酮溶液，搅拌均匀，得到铝溶胶纺丝液；S3.制备静电纺丝膜：将步骤S2制备的溶液进行静电纺丝，以步骤S1制备的树脂板为静电纺丝接受板，通过静电纺丝获得铝溶胶纤维膜；S4.制备几何机构纤维膜：对步骤S3制备的铝溶胶纤维膜进行热压定型，对铝溶胶纤维膜进行烘干，得到陶瓷膜预制体；S5. 石墨烯溶液制备：配置聚乙烯吡咯烷酮溶液，然后加入石墨烯，进行超声剪切，得到石墨烯溶液；S6. 陶瓷膜的制备：将步骤S4制备的陶瓷膜预制体浸泡于步骤S5制备的石墨烯溶液中，取出后进行煅烧，得到陶瓷膜；S7. 高强铝合金材料的制备：将步骤S6制备的陶瓷膜置于浇注模具中进行加压浇
注铝合金溶液制备得到高强铝合金材料。
[0006]优选的，所述步骤S2中六水氯化铝，九水合硝酸铝，硝酸和铝粉的摩尔比为1:1:1:4。
[0007]优选的，所述步骤S3中静电纺丝工艺为电场的电压为12
‑
20kV，纺丝针与接收板之间的距离为10
‑
18cm，进料速度为1.5
‑
2.2mL/h。
[0008]优选的，所述步骤S4中热压定型压力为10
‑
20 MPa，温度为80
‑
100℃，保压时间90
‑
120s。
[0009]优选的，所述步骤S5聚乙烯吡咯烷酮溶液为0.3
‑
0.8g/L。
[0010]优选的，所述步骤S5中石墨烯在聚乙烯吡咯烷酮溶液中的浓度为3.5
‑
10mg/L。
[0011]优选的，所述步骤S6中煅烧工艺为：先升温至400℃，在400℃下煅烧2
‑
3h，然后以2
‑
3℃升温至750
‑
800℃，保温0.5
‑
1h。
[0012]优选的，所述步骤S6中铝合金溶液的成分为Zn，Cu，Si，Ti，Fe，Mg和Al，其中Zn，Cu，Mg，Si，Ti，Fe和Mg占铝合金溶液的重量百分比为6.1
‑
6.4%，0.01
‑
0.02%，0.015
‑
0.025%，0.2
‑
0.3%，0.1
‑
0.5%，2.2
‑
2.5%，余量为Al。
[0013]上述制备方法制备得到的3C电子用高强铝合金材料。
[0014]有益效果：本专利技术的具有以下优点：1、本专利技术采用纤维膜增强铝合金材料，采用一次性浇注成型的方法制备，工艺简单，可产业化生产；2、通过静电纺丝在模板化的网格上生成网格化的静电纺丝膜，网格状的膜可以增加应力传递的路径，且独立的几何单元的外接圆的直径需要控制在一定的范围内，同样提高网格状的膜的力学性能；3、网格凹槽呈倒三角形，在受力过程中三角形的顶端在的一面为受力面，三角形有利于力的传递，降低铝合金材料形变的可能；4、将制备的陶瓷膜预制体浸泡于含有石墨烯的溶液中，是陶瓷膜表面和内部含有石墨烯，使石墨烯能够均匀分布在铝合金材料中，进一步提高力学性能。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0017]实施例13C电子用高强铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：S1. 制备静电纺丝接受板：以树脂板为材料，在树脂板上雕刻正三角形，相邻的几何单元为凹槽通道，得到静电纺丝接收板，其中三角形的外接圆的直径为9mm，凹槽通道为倒三角形通道；
S2. 制备铝溶胶纺丝液：将1mol六水氯化铝和1mol九水合硝酸铝加入至1L硝酸溶液中，硝酸的浓度是1mol/L，搅拌均匀后，加入2mol异丙醇铝至完全溶解，然后加入4mol铝粉，反应完全后过滤，得到透明溶液，再加入浓度为0.5g/L的聚乙烯吡咯烷酮溶液，两种溶液的体积比为1:1，搅拌均匀，得到铝溶胶纺丝液；S3.制备静电纺丝膜：将步骤S2制备的溶液进行静电纺丝，纺丝电压为12kV，纺丝针与接收板之间的距离为10cm，针头的内径为1.2mm，进料速度为2.2mL/h，以步骤S1制备的树脂板为静电纺丝接受板，通过静电纺丝获得铝溶胶纤维膜；S4.制备几何机构纤维膜：对步骤S3制备的铝溶胶纤维膜进行热压定型，热压定型压力为10MPa，温度为100℃，保压时间90s，对铝溶胶纤维膜进行烘干，得到陶瓷膜预制体；S5. 石墨烯溶液制备：配置浓度为0.3g/L的聚乙烯吡咯烷酮溶液，然后加入石墨烯，石墨烯在聚乙烯吡咯烷酮溶液中的浓度为3.5mg/L，进行超声剪切，得到石墨烯溶液；S6. 陶瓷膜的制备：将步骤S4制备的陶瓷膜预制体浸泡于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.3C电子用高强铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 制备静电纺丝接受板：以树脂板为材料，设计正三角形或者正多边形的几何单元，相邻的几何单元为凹槽通道，得到静电纺丝接收板，其中三角形或正多边形的外接圆的直径为5
‑
9mm，凹槽通道为倒三角形通道；S2. 制备铝溶胶纺丝液：将六水氯化铝和九水合硝酸铝加入至硝酸溶液中，搅拌均匀后，加入异丙醇铝至完全溶解，然后加入铝粉，反应完全后过滤，加入聚乙烯吡咯烷酮溶液，搅拌均匀，得到铝溶胶纺丝液；S3.制备静电纺丝膜：将步骤S2制备的溶液进行静电纺丝，以步骤S1制备的树脂板为静电纺丝接受板，通过静电纺丝获得铝溶胶纤维膜；S4.制备几何机构纤维膜：对步骤S3制备的铝溶胶纤维膜进行热压定型，对铝溶胶纤维膜进行烘干，得到陶瓷膜预制体；S5. 石墨烯溶液制备：配置聚乙烯吡咯烷酮溶液，然后加入石墨烯，进行超声剪切，得到石墨烯溶液；S6. 陶瓷膜的制备：将步骤S4制备的陶瓷膜预制体浸泡于步骤S5制备的石墨烯溶液中，取出后进行煅烧，得到陶瓷膜；S7. 高强铝合金材料的制备：将步骤S6制备的陶瓷膜置于浇注模具中进行浇注铝合金溶液制备得到高强铝合金材料。2.根据权利要求1所述的3C电子用高强铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中六水氯化铝，九水合硝酸铝，硝酸和铝粉的摩尔比为1:1:1:4。3.根据权利要求1所述的3C电子用高强铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中静电纺丝工艺为电场的电压为12
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20kV，纺丝针与接收板之间的距离为10
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18cm，进料速度为1.5
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2.2mL/h。4.根据权利要求1所述的3...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔立新，赵晓光，吴胜利，高尚辉，吕涛，辛文侠，成凯，赵建宝，杨国强，许庆彬，韩连涛，苏恒涛，李明，许英杰，
申请(专利权)人：山东创新合金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：