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镁基合金散热器及其制造方法技术

技术编号:2494247 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种镁基合金散热器及其制造方法,属于热交换装置。本发明专利技术的目的是提供一种重量轻、高强度、高韧性、导热效果好、耐热温度高、使用寿命长、一次加工成型而且成本较低的理想的镁基合金散热器产品;采用的镁基合金材料包括如下组分(重量分Wt%):Al3.0-13.0;Mn0.10-1.50;Zn0.05-1.60;Si0-1.60;Ti0-0.50;Ca0-2.0;Sr0-2.0;Ba0-0.1;Be0-0.1;Y0-3.0:La0-0.5;Ce0-1.0;Nd0-0.5;杂质Fe、Cu、Ni总量<0.2;余量为Mg。本发明专利技术还提供了一种采用高压铸造工艺将散热器的散热单元组件和载热介质通道组件紧密结合为一体的镁基合金散热器的合理的、方便的高成品率的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热交换装置,特别涉及一种。技术背景散热器产业经过了铸铁散热器、钢材散热器、铝合金散热器的发展历程, 重量轻、强度高、导热效果好、使用寿命长制造成本低的散热器一直是人们所渴望的。金属镁的密度是1.8g/cm3,仅为钢的密度的1/4、铝密度的2/3,属当 今最轻的工程金属材料;镁基合金具有比重小、'比强度高、导热性好、易于加 工和回收等优点,被誉为21世纪的绿色工程材料。加之中国镁矿产资源特别丰 富,因此开发以镁合金为原料的产品是有光辉前景的。中国专利ZL02109708.9 公开了一种镁合金散热器片及其制造方法,它的目的是解决铝合金散热器片比 重大、综合散热能力较低的问题,它的内容是釆用挤压工艺利用镁合金(组成 为AL2. 5 — 9. 7%, ZnO. 2 —1.0%, MnO. 1 —0. 3%, RE〉1.5X至3.0%, Si< 0.1Fe<0.005, Cu<0.3%, Ni<0.002%,其它杂质<0. 002,余量为Mg)锭生 产成型的散热器片,即散热器的散热单元组件。它的不足之处是它生产的只 是散热器的半成品,要制得散热器产品还需要配加散热器不可缺少的载热介质 通道单元组件;采用的镁合金耐热性不够好;强度低、韧性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免上述技术中的不足之处,而提供一种重量轻、高强度、 高韧性、导热效果好、耐热温度高、使用寿命长、 一次加工成型而且成本较低 的理想的镁基合金散热器产品;本专利技术的目的还在于提供一种采用高压铸造工 艺将散热器的散热单元组件和载热介质通道组件紧密结合为一体的镁基合金散 热器的合理的、方便的高成品率的制造方法。本专利技术的目的可以通过如下措施来达到本专利技术的镁基合金散热器包括散热单元组件和载热介质通道单元组件;其 特征在于a.散热单元组件采用镁基合金材料,其组成包括如下组分(重量分wt。/。)Al3.0—13.0Mn0.10—1.50Zn0 — 1.60Si0—1.60Ti0—0.5Ca0—2.0Sr0—2.0Ba0-0.1Be0-0.1Y 0-3.0la0-0.5Ce0.1.0Nd0-0.5 杂质Fe、 Cu、 Ni总量< 0.2mg余量O—O.l O—O.l 0—3.0 0—0.5 O—l.O 0—0.5 0.2b.载热介质通道组件采用金属材料;C.采用镁合金压铸或铸造工艺将散热单元组件和载热介质通道组件紧密结 合为一体。本专利技术的目的还可以通过如下措施来达到本专利技术下面提供一种适合于采暖用镁基合金散热器,其特征在于-a.散热单元组件采用的镁基合金材料包括如下组分(重量分Wt。/。)Al8.0—1005Mn0.1—0.5Zn0.3—0.9杂质Fe<0.005杂质Ni<0.001杂质Cu<0.015Mg余量b.载热介质通道组件采用钢管。本专利技术的镁基合金散热器, 一种耐热型高比强度、高韧性、适合于工作温 度在15(TC以上的镁基合金散热器,其特征在于a.散热单元组件采用的镁基合金材料包括如下组分(重量分WtM):Al 3.0—10.5Mn 0.3—0.8Y 0.3-2.5Ti 0.001—0.3杂质Fe< 0.004杂质Ni〈 0.002杂质Cu〈 0.015Mg 余量 b.载热介质通道组件采用铜管。本专利技术的镁基合金散热器, 一种强度高、散热好、耐腐蚀、重量轻的散热 器,其特征在于a.散热单元组件采用的镁基合金材料包括如下组分(重量分Wt%):Al8.0—13.0Mn0.1 — 1.5Si0.4—1.6Ca0_0.08Sr0 — 0.08Ba0—0.08Be0—0.08杂质Fe、 Cu、 Ni总量〈0.15Mg余量b.载热介质通道组件采用内、外双面均镀有镍一锡一磷合金化学镀层的钢管。本专利技术的镁基合金散热器, 一种重量轻、耐腐蚀的专用散热器,其特征在于散热单元组件采用的镁基合金材料包括如下组分(重量分Wt%):Al7.0 —12.0Mn0.05.-1.50Zn0.05-—1.60Ca0.05.—1.5Sr0.03.-1.6la0.1 —0.5Ce0.05.—1.0Nd0.1 —0.5杂质Fe、 Cu、 Ni总量〈0.2Mg 余量载热介质通道组件无须另外设置,采用铸造工艺、借助专用模具、使得散热单 元组件和载热介质通道组件铸造融合为一体。本专利技术的镁基合金散热器的制造方法,其特征在于包括如下步骤a. 镁基合金材料熔炼将配方中的镁基合金各组分混匀后,置入熔炼炉中,在混配保护气体气氛下,升温至650'C—78(TC熔融,保温0.5 — 1小时后,降温 至65(TC—705。C,待压铸用;b. 散热器模具预热至16(TC—310°C,备用;c. 载热介质通道组件预热至5(rC—90(TC,准确定位、置入模腔;d. 将熔融镁基合金以6—8米/s的速度射入模具中压铸成型;e. 冷却、脱模;f. 坯体清理、表面处理、静电喷涂;g. 检验包装、入库。本专利技术的镁基合金散热器的制造方法,镁基合金材料的熔炼过程,可以在混 有0.005%—0.03XSF6的N2 (氮气)混配保护气体气氛中进行。本专利技术的镁基合金散热器的制造方法,镁基合金材料的熔炼过程,也可以在 混有0.5 % — 1 。% SF6的C02(二氧化碳)混配保护气体气氛中进行。本专利技术的镁基合金散热器的制造方法还可以将熔融镁基合金材料直接注入 专用模具中,将散热单元与载热介质组件铸造熔融为一体。制造成完全的、单 一材料的镁基合金散热器。由于本制造方法采用压铸或铸造工艺,使得散热器的载热介质通道组件和散 热单元组件紧密的结合在一起,实现了最大限度的热传递效果;同时减少了泄 漏点。载热介质通道组件经预热后置入模腔,实施压铸,避免了因不同材质膨 胀系数差异带来的弊端。本专利技术的技术方案实施后,制得的镁基合金散热器是一种重量轻、高强度、 高韧性、导热效果好、耐热温度高、使用寿命长、 一次加工成型而且成本较低 的理想的镁基合金散热器产品。可以满足家居、办公场所采暖、制冷散热器、 汽车水箱散热器、微机主机和大型液晶显示器散热器的需求,也可以满足其它 散热器用户对耐热、强度、韧性、密度等诸多技术指标的苛刻需求。本专利技术还 提供了一种合理的、方便的高成品率的镁基合金散热器制造方法。具体实施方式本专利技术下面将结合实施例做进一步祥述 实施例1.采暖用镁基合金散热器的制造方法a, 将A19.0公斤;Zn0.8公斤;Mn0.4公斤;Mg 89.8公斤(杂质标准Fe <0.005%,Ni<0.001%, Cu<0.015%)混匀后,置入熔炉中,在混有0.005% — 0.03XSF6的N2 (氮气)混配保护气体气氛下,升温至65(TC—78(TC熔融,保温 0.5 — 1小时后,降温至65(TC—70(TC,待压铸用;b. 散热器模具预热到160°C—310°C,备用;8c. 载热介质通道组^牛预热至10(TC—900。C,准确定位、置入模腔;d. 将熔融镁基合金以6 — 8米/s的速度射入模腔中压铸成型;e. 冷却、脱模;f. 坯体清理、表面处理、静电喷涂;g. 检验包装、入库。实施例2 .—种适合于工作温度在15(TC以上的镁基合金散热器的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁基合金散热器,包括散热单元组件和载热介质通道单元组件;其特征在于:    a.散热单元组件采用镁基合金材料,其组成包括如下组分(重量分wt%):    Al  3.0-13.0    Mn  0.10-1.50    Zn  0-1.60    Si  0-1.60    Ti  0-0.5    Ca  0-2.0    Sr  0-2.0    Ba  0-0.1    Be  0-0.1    Y  0-3.0    la  0-0.5    Ce  0-1.0    Nd  0-0.5    杂质Fe、Cu、Ni总量<  0.2    Mg  余量    b.载热介质通道组件采用金属材料;    c.采用镁合金压铸或铸造工艺将散热单元组件和载热介质通道组件紧密结合为一体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吕文涛
申请(专利权)人:吕文涛
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]

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