Zn及热处理对Mg-4Y合金组织、导热与导电性能的影响
发布时间：2022-06-17 08:53
随电讯产品向轻、薄、短、小方向发展,人们对电子产品壳体材料、散热器件材料的选择提出更高要求。具有低密度、优异导热、导电、电磁屏蔽等性能的镁合金,逐渐吸引学者研究其热物理性能,旨在作为散热材料用于3C产品。基于此,在已研究的高导热Mg-Zn、Mg-RE合金的基础上,本文选取Mg-4Y基合金,添加不同Zn（1~4 wt.%）含量,采取光学显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电镜及能谱仪、涡流电导率仪、LFA 457激光导热仪等多种实验设备,系统研究了Zn含量及固溶、时效对合金组织及导热、导电性能的影响。论文得出以下结论:Zn含量由1%增至4%,铸态Mg-4Y-xZn合金中三元相由X相,X相,向X+W,W相转变;合金晶粒尺寸先减小后增加,Zn含量增至3%,晶粒最小,约为39.2μm。随Zn含量增加,合金的热导率、电导率并非呈线性增加,而遵循WZ41﹤WZ43﹤WZ42﹤WZ44的规律。WZ44合金室温热导率、电导率可达95.61 W·m-1·K-1和13.73 MS·m-1。基于Smith-Palmer方程,得到了298...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 物质的热传导
1.2.1 热传导基本概念与定律
1.2.2 金属导热的物理机制
1.2.3 金属热导率与电导率的关系
1.3 影响镁合金热导率的因素
1.3.1 固溶原子对热导率的影响
1.3.2 第二相对热导率的影响
1.3.3 晶粒度对热导率的影响
1.3.4 温度对热导率的影响
1.3.5 其他因素对热导率的影响
1.4 高导热镁合金的研究现状
1.4.1 Mg-RE系合金
1.4.2 Mg-Zn系合金
1.5 研究目的、意义及主要内容
第二章 试验方法
2.1 实验工艺流程图
2.2 实验合金设计
2.3 合金熔炼及浇注工艺
2.3.1 合金配料
2.3.2 浇注设备准备
2.3.3 熔炼及浇注工艺
2.4 热处理工艺
2.4.1 热处理设备
2.4.2 实验方案
2.5 微观组织分析
2.5.1 光学显微组织分析(OM)
2.5.2 扫描电子显微分析(SEM)
2.5.3 X射线衍射仪分析(XRD)
2.5.4 差示扫描量热测试(DSC)
2.6 导热性能测试
2.6.1 热扩散系数
2.6.2 比热容
2.6.3 密度
2.7 电导率测试
2.8 硬度
第三章 Zn对铸态Mg-4Y合金组织与性能的影响
3.1 Jmat Pro热力学计算
3.1.1 Mg-RE基合金的选择
3.1.2 常见元素对Mg-4Y基合金导热、导电性能的影响
3.1.3 Mg-4Y-x Zn系合金平衡相图热力学计算
3.2 Zn含量对铸态Mg-4Y合金组织的影响
3.2.1 相组成分析
3.2.2 显微组织形貌分析
3.3 Zn含量对铸态Mg-4Y合金性能的影响
3.4 铸态Mg-4Y-x Zn合金热导率与电导率的关系
3.5 本章小结
第四章 热处理对Mg-4Y-x Zn合金组织与性能的影响
4.1 固溶处理
4.1.1 固溶工艺对Mg-4Y-x Zn合金组织的影响
4.1.2 固溶工艺对Mg-4Y-x Zn合金硬度的影响
4.1.3 最佳固溶工艺
4.2 时效处理
4.2.1 时效处理工艺参数的确定
4.3 热处理工艺对Mg-4Y-x Zn合金组织的影响
4.3.1 相组成分析
4.3.2 显微组织形貌分析
4.4 热处理工艺对Mg-4Y-x Zn合金性能的影响
4.4.1 Zn含量对热处理态Mg-4Y合金性能的影响
4.4.2 时效时间与时效温度对WZ44合金性能的影响
4.4.3 温度对WZ44合金导热性能的影响
4.5 热处理态Mg-4Y-x Zn合金热导率与电导率的关系
4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
在读期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3653709
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 物质的热传导
1.2.1 热传导基本概念与定律
1.2.2 金属导热的物理机制
1.2.3 金属热导率与电导率的关系
1.3 影响镁合金热导率的因素
1.3.1 固溶原子对热导率的影响
1.3.2 第二相对热导率的影响
1.3.3 晶粒度对热导率的影响
1.3.4 温度对热导率的影响
1.3.5 其他因素对热导率的影响
1.4 高导热镁合金的研究现状
1.4.1 Mg-RE系合金
1.4.2 Mg-Zn系合金
1.5 研究目的、意义及主要内容
第二章 试验方法
2.1 实验工艺流程图
2.2 实验合金设计
2.3 合金熔炼及浇注工艺
2.3.1 合金配料
2.3.2 浇注设备准备
2.3.3 熔炼及浇注工艺
2.4 热处理工艺
2.4.1 热处理设备
2.4.2 实验方案
2.5 微观组织分析
2.5.1 光学显微组织分析(OM)
2.5.2 扫描电子显微分析(SEM)
2.5.3 X射线衍射仪分析(XRD)
2.5.4 差示扫描量热测试(DSC)
2.6 导热性能测试
2.6.1 热扩散系数
2.6.2 比热容
2.6.3 密度
2.7 电导率测试
2.8 硬度
第三章 Zn对铸态Mg-4Y合金组织与性能的影响
3.1 Jmat Pro热力学计算
3.1.1 Mg-RE基合金的选择
3.1.2 常见元素对Mg-4Y基合金导热、导电性能的影响
3.1.3 Mg-4Y-x Zn系合金平衡相图热力学计算
3.2 Zn含量对铸态Mg-4Y合金组织的影响
3.2.1 相组成分析
3.2.2 显微组织形貌分析
3.3 Zn含量对铸态Mg-4Y合金性能的影响
3.4 铸态Mg-4Y-x Zn合金热导率与电导率的关系
3.5 本章小结
第四章 热处理对Mg-4Y-x Zn合金组织与性能的影响
4.1 固溶处理
4.1.1 固溶工艺对Mg-4Y-x Zn合金组织的影响
4.1.2 固溶工艺对Mg-4Y-x Zn合金硬度的影响
4.1.3 最佳固溶工艺
4.2 时效处理
4.2.1 时效处理工艺参数的确定
4.3 热处理工艺对Mg-4Y-x Zn合金组织的影响
4.3.1 相组成分析
4.3.2 显微组织形貌分析
4.4 热处理工艺对Mg-4Y-x Zn合金性能的影响
4.4.1 Zn含量对热处理态Mg-4Y合金性能的影响
4.4.2 时效时间与时效温度对WZ44合金性能的影响
4.4.3 温度对WZ44合金导热性能的影响
4.5 热处理态Mg-4Y-x Zn合金热导率与电导率的关系
4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
在读期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3653709
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