高性能导热铸造Al-Si合金的制备及性能研究

发布时间：2024-04-13 18:40

　　现代电子信息及制造技术的进步与迅速发展对材料的散热性能提出了较高的要求,因而亟待开发一种高导热性能的材料来满足现代设备高散热的需求。Al-Si系合金因其铸造性能及焊接性能良好,因此被广泛应用于交通运输、建筑、电力通信、航空航天等领域。目前,Al-Si合金又因其良好的散热性能被作为华为、中兴等技术公司制造通讯电子产品的关键零部件的材料。本论文以铸造Al-Si合金为研究对象,采用金属型铸造和受控扩散凝固技术制备Al-Si合金,运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察组织形貌,结合EDS、XRD分析了合金物相成分,并测试了其导热率。通过调整Al-Si合金中合金元素的加入量、成型方式及热处理等参数,重点研究了合金元素、成型方式及热处理对铸造Al-Si合金显微组织、导热率及力学性能的影响规律,其结果如下:(1)在Al-Si合金中加入Cu元素后,随着Cu元素含量的增加,树枝晶状组织发生一定程度的细化,共晶组织增多。由于Cu原子与Al原子半径差别较大,铝基体的晶格常数减小,引起晶格畸变程度大,使合金的导热率呈显著下降的趋势,从不加Cu时的162.37W/(m·K)下降到Cu含量为3%时的127...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1导热铝合金材料应用领域

硕士学位论文1第1章绪论1.1课题的研究背景及意义Al-Si系合金因为铸造性能及焊接性能良好，因此被广泛应用于各个领域，例如交通运输、建筑、电力通信、航空航天等[1]。以通讯领域为例，Al-Si合金又因其良好的散热性能被作为华为、中兴等技术公司用来制造通讯电子产品的关键零部件的材....

图1.2Al-Si合金的相图[9]

硕士学位论文31.2.1Al-Si系合金的分类及特点Al-Si系合金中Si含量所占比例一般为4%-22%，铸态下的合金具有较好的流动性、导热导电性以及中等的力学性能[7-8]。热处理后的合金，合金的各项指标都可以得到很大的提高，拥有较好的综合性能，是21世纪较为理想的铸造合金。如....

图1.3不同元素对纯铝电导率的影响[25-26]

硕士学位论文7调整成分可以提高合金的导热率。是由于合金元素加入后会引起固溶体基体发生晶格畸变，进而增加了对运动电子的散射几率，最终导致电子通过合金的阻力增大，使电子运动过程中的平均自由程减小，导热率下降。图1.3不同元素对纯铝电导率的影响[25-26]Fig.1.3Effecto....

图1.4LTM液体在良好分离的HTM液体基质中的被动“质点”的示意图[46]

傧蛉厶逯写罅课榷ù嬖?的质点或原子集团附着析出，形成了大量的临界晶核。另一方面低温熔体受热温度上升。由于热量扩散比溶质扩散快，在溶质的富集区与贫瘠区都会产生成分过冷，此时初生相缓慢析出并得到细化。1.6.2受控扩散凝固机理受控扩散凝固[45]是指用一定量温度较高（HTM）的合金熔....

本文编号：3953454