一种流变压铸散热壳体的铝硅合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种流变压铸散热壳体的铝硅合金，铝硅合金中各个组分的质量百分比为：硅5.5～8.0%，铜0.1～1.5%，锌0.1～2.0%，镍0.1～2.0%，镁0.1～0.8%，铁0.1～1.0%，其余为铝和不可避免的微量杂质。本发明专利技术还公开了流变压铸散热壳体的铝硅合金的制备方法，采用棒头将固态的一号金属送入液态的二号金属溶液中，在吹气和搅拌的作用下，能够快速使料勺内的浆料高效混合均匀。本发明专利技术铝硅合金具有导热系数高、液态流动性好、适用于散热壳体半固态流变压铸的优点，该制备方法简单易于操作，使铝硅合金具有更高的均匀性和流动性，便于制备流变压铸散热壳体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，具体涉及。
技术介绍
通讯设备特别是无线通讯基站功耗越来越大，给安装和运输带来诸多困难。重量 和体积已经成为其重要的竞争力要素之一。轻量化、小型化、高散热性能是其发展趋势。 目前无线通讯设备的散热壳体主要采用高速压铸(简称压铸）工艺生产，散热齿和 壁的尺寸较厚，一般对于高度超过40mm以上的散热齿，其齿顶厚均在1. 6mm以上，因为造成 其重量较大。散热壳体的材料常用的材料有日标ADC12、国标YL102或欧标AlSilOMg，导热 系数高的有121WAm. K)，较低的只有92 WAm. K)，因此，现有的散热壳体总体而言散热性能 偏差，需要尺寸更大的散热齿才能满足散热要求，因而体积较大。所以，需要设计一种具有 导热系数高、液态流动性好、适用于散热壳体半固态流变压铸的铝硅合金材料。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种流变压铸散热 壳体的铝硅合金及其制备方法，该铝硅合金具有导热系数高、液态流动性好、适用于散热壳 体半固态流变压铸的优点，该制备方法简单易于操作，使铝硅合金具有更高的均匀性和流 动性，便于制备流变压铸散热壳体。 为解决上述问题，本专利技术采用技术方案为： 一种流变压铸散热壳体的铝硅合金，所述铝硅合金中各个组分的质量百分比为：硅 5. 5 ?8. 0%，铜 0. 1 ?1. 5%，锌 0. 1 ?2. 0%，镍 0· 1 ?2. 0%，镁 0. 1 ?0. 8%，铁 0· 1 ?1. 0%， 其余为铝和不可避免的微量杂质。其中不可避免的微量杂质其含量小于0. 2%，是各个原料 中所含有的不可去除的杂质，对硅铝合金的性能不产生影响。 铝硅合金中各个组分的质量百分比是经过试验人员进行多次的组分配比试验得 到的最佳的组分比例，这样的比例能够使铝硅合金具有较高的导热系数、较佳的液态流动 性，适用于散热壳体半固态流变压铸，关于该比例范围内的铝硅合金的性能具体参见实施 例部分的表1部分。 优选的，错娃合金中各个组分的质量百分比为：娃6. 0?7. 5%，铜0. 5?1. 1%，锌 0. 6?1. 5%，镍0· 3?1. 6%，镁0. 2?0. 6%，铁0· 3?0· 8%，其余为铝和不可避免的微量杂 质。这个比例范围为优选的组分比例。 优选的，所述铝硅合金中各个组分的质量百分比为：硅6. 5%，铜0.8%，锌0.9%，镍 0. 8%，镁0. 4%，铁0. 5%，其余为铝和不可避免的微量杂质。在试验测试中，该比例的铝硅合 金具有最佳的导热性能和液态流动性。 一种制备上述铝硅合金的方法，其具体步骤为： (1)预制一号金属溶液：将一号金属的金属键加热到液相线以上20°C?50°C后，制得 一号金属溶液，在将一号金属溶液浇入带有密集孔洞的石墨棒头中，自然冷却后待用，石墨 棒头的孔洞内为凝固的一号金属； (2)制浆处理：将二号金属的金属锭放入熔炼炉熔炼并过热，过热温度为二号金属液相 线以上11°C?22°C，制得二号金属溶液；然后用料勺舀出二号金属溶液，将第（D步所得的 石墨棒头套入可旋转吹气的搅拌棒的下端，再将搅拌棒下端和石墨棒头放入料勺的二号金 属溶液内对二号金属液进行吹气搅拌处理，处理时间为22s?135s ;处理过程中搅拌棒转 速为12?220转/分钟，吹入的惰性气体流速为6?14升/分钟，制得非枝晶的半固态浆料， 即得到用于制备流变压铸散热壳体的铝硅合金；搅拌棒下端的气孔与棒头中央的气流通孔 连通，吹气时，惰性气体经过气流通孔流入棒头下方的浆料内，对浆料进行冷却和混合。 采用将凝固的一号金属放入熔融的二号金属内吹气搅拌处理，能够使一号金属吸 收二号金属溶液的热量而熔化，固态的一号金属在二号金属溶液内缓慢熔化产生晶核，在 吹气搅拌的作用下，使半固态浆料能够高效混合均匀，确保半固态浆料的均匀性和较佳的 流动性，确保压铸操作中的散热壳体的质量。 (3)流变压铸：将料勺中的半固态浆料倒入1000T的压铸机中压铸，压铸温度为 585°C?595°C,压铸速度为4m/s，系统压力为15MPa，增压压力为28MPa ;压铸后得到流变压 铸散热壳体。 优选的，一号金属和二号金属的金属锭均为铝合金锭。一号金属和二号金属均采 用铝合金锭，能够确保一号金属溶液和二号金属溶液具有相类似的组分，确保在步骤（2)制 浆处理中，使两种溶液能够高效混合均匀，不会因为组分差异大而造成混合不均匀。 优选的，步骤（2)制浆处理的操作中，熔炼二号金属的过热温度为二号金属液相线 以上15°C?18?。液相线以上15--18?的温度范围，在为一号金属熔化提供热量后，在 吹气搅拌的处理下，料勺内的二号金属溶液缓慢降温，变为半固态浆料。 优选的，步骤（2)制浆处理的操作中，吹气搅拌处理的处理时间为30s?65s。吹 气搅拌处理的时间不宜过长，过长会使得半固态浆料的温度过低而不利于进行后续的压铸 操作。 优选的，步骤（2)制浆处理的操作中，吹气搅拌处理过程中搅拌棒转速为25?55 转/分钟。 优选的，步骤（2)制浆处理的操作中，吹气搅拌处理中吹入的惰性气体流速为8? 11升/分钟。 优选的，步骤（2)制浆处理的操作中，吹气搅拌处理中吹入的惰性气体为氩气；惰 性气体流速为10升/分钟。气体流速需要精确控制，流速过大会使料勺内的浆料降温速度 过快，而使得浆料的混合效果不佳；气流速度过慢，则使得制备时间过长，生产效率低。经过 多次的试验验证，8?11升/分钟的流速为较佳速度，1〇升/分钟为最佳流速。 本专利技术的优点和有益效果为： 本专利技术流变压铸散热壳体的铝硅合金，经过多次的试验验证获得的组分比例，该比例 的铝硅合金具有较佳的导热系数，能够满足散热壳体对导热系数的要求，能够减小散热壳 体的体积和生产成本； 本专利技术流变压铸散热壳体的铝硅合金，具有非常好的液体流动性，能够满足在压铸作 业中的流动性需求，能够最大限度的确保压铸产品即散热壳体的规整； 本专利技术流变压铸散热壳体的制备方法，采用棒头将固态的一号金属送入液态的二号金 属溶液中，使一号金属熔化后形成晶核，在吹气和搅拌的作用下，能够快速使料勺内的浆料 高效混合均匀，确保了半固态架料的均匀性和生产效率； 本专利技术流变压铸散热壳体的制备方法，采用压铸的作业方式制备散热壳体，在硅铝合 金具有极佳的液态流动性的前提下，能够高效制备出规整合格的散热壳体，制备过程简便 易于操作。 【附图说明】 图1为本专利技术所使用的棒头与料勺配合的结构示意图。 图2为本专利技术制备方法的流程图。 图1中η是棒头，12是搅拌棒，13是料勺，14是惰性气体产生的气泡，15是激冷 晶核，16是枝晶碎断。 【具体实施方式】 下列实施例将进一步说明本专利技术。 实施例1 本专利技术采用技术方案为一种流变压铸散热壳体的铝硅合金，铝硅合金中各个组分的质 量百分比为：硅8. 0%，铜1· 5%，锌2. 0%，镍2. 0%，镁0. 8%，铁1. 0%,其余为铝和不可避免的微 量杂质。 实施例2 一种流变压铸散热壳体的铝硅合金，铝硅合金中各个组分的质量百分比为：硅5. 5%， 铜0· 1%，锌0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流变压铸散热壳体的铝硅合金，其特征在于，所述铝硅合金中各个组分的质量百分比为：硅5.5～8.0%，铜0.1～1.5%，锌0.1～2.0%，镍0.1～2.0%，镁0.1～0.8%，铁0.1～1.0%，其余为铝和不可避免的微量杂质。

【技术特征摘要】
1. 一种流变压铸散热壳体的铝硅合金，其特征在于，所述铝硅合金中各个组分的质量 百分比为：硅5. 5?8. 0%，铜0· 1?1. 5%，锌0· 1?2. 0%，镍0· 1?2. 0%，镁0· 1?0· 8%， 铁0. 1?1. 0%，其余为铝和不可避免的微量杂质。2. 如权利要求1所述的铝硅合金，其特征在于，所述铝硅合金中各个组分的质量百分 比为：硅6. 0?7. 5%，铜0· 5?L 1%，锌0· 6?L 5%，镍0· 3?L 6%，镁0· 2?0· 6%，铁0· 3? 0. 8%，其余为铝和不可避免的微量杂质。3. 如权利要求2所述的铝硅合金，其特征在于，所述铝硅合金中各个组分的质量百分 比为：硅6. 5%，铜0. 8%，锌0. 9%，镍0. 8%，镁0. 4%，铁0. 5%，其余为铝和不可避免的微量杂 质。4. 一种制备如权利要求1至3任一所述的错娃合金的方法，其特征在于，该制备方法的 步骤为： (1) 预制一号金属溶液：将一号金属的金属锭加热到液相线以上20°C?50°C后，制得 一号金属溶液，在将一号金属溶液浇入带有密集孔洞的石墨棒头中，自然冷却后待用，石墨 棒头的孔洞内为凝固的一号金属； (2) 制浆处理：将二号金属的金属锭放入熔炼炉熔炼并过热，过热温度为二号金属液相 线以上11°C?22°C，制得二号金属溶液；然后用料勺舀出二号金属溶液，将第（1)步所得的 石墨棒头套入可旋转吹气的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任怀德，刘金，饶龙谨，景佰亨，李谷南，王继成，
申请(专利权)人：珠海市润星泰电器有限公司，中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44