复合中间合金对铝合金导热性能影响的研究

论文摘要

随着计算机技术的发展,电脑运行速度不断提高,发热量日益增大,因此对合金材料的导热性能提出了更高要求,研究和开发出新的高效电脑散热片材料具有非常重要的实际意义。本文以导热性能优良的工业纯铝（L2）为基础,单独添加了合金元素RE、Al-Ti-B与Al-X,观察加入量对工业纯铝性能的影响,再把RE,Al-X与Al-Ti-B以复合中间合金形式加入,并对其进行适当的热处理,观察复合中间合金的加入所引起的机械性能,导电导热性能的变化。在此基础上,拟加入一些新合金元素,试验新的合金元素与复合中间合金RE,Al-X与Al-Ti-B的复合效果,旨在寻求一种综合性能较好的新的复合中间合金材料替代原来各合金元素单独加入,简化工艺流程,降低成本,最大程度提高强度,同时最小限度地降低导电性能。研究发现,单一稀土元素La的加入,降低工业纯铝中Fe、Si杂质元素的有害影响,提高了其导电性;Al-Ti-B中间合金,其细化晶粒作用明显,TiB2质点颗粒在铝基体起到弥散强化作用,对工业纯铝L2的抗拉强度有明显的提高;Al-X合金的细化作用时间长,变质效果明显,并且能提高铸锭的质量,改善铝合金力学性能。RE、Al-Ti-B与Al-X复合中间合金元素加入铝合金中,很好地弥补了各合金元素单独加入时的不足之处,有很好的复合效果,其抗拉强度和硬度相对工业纯铝有很大提高,当加入的复合中间合金中RE、Al-Ti-B与Al-X比例为1∶3∶1时抗拉强度达120MPa,且导电性相对6063有一定提高,约6%。复合中间合金Al-Ti-B-RE-X（5∶1∶2∶2）中加入0.2%的Cr元素对铝合金抗拉强度提高最大,抗拉强度达到130MPa,但导电率比6063只高约4%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 散热器的发展
• 1.2.1 散热器的发展历程
• 1.2.2 电脑散热片的发展历程
• 1.3 影响电脑散热片散热的主要因素
• 1.4 铝及铝合金的应用
• 1.5 金属导电导热的物理本质
• 1.5.1 基本单位
• 1.5.2 金属导电的物理本质
• 1.5.3 影响金属导电性的因素
• 1.5.4 固溶体的电阻
• 1.5.5 金属的导热性
• 1.5.6 热导率与电导率的关系
• 1.5.7 影响热导率的因素
• 1.5.8 高热导率材料的获得
• 1.5.9 高强度铝合金的获得
• 1.6 研究的目的和意义
• 1.7 研究的内容
• 第2章 试验原材料、试验设备、仪器及试验方法
• 2.1 试验原材料
• 2.1.1 试验用铝
• 2.1.2 试验用中间合金
• 2.2 试验设备及仪器
• 2.2.1 浇铸设备
• 2.2.2 试样加工设备
• 2.2.3 试样检测设备
• 2.3 实验研究方法
• 2.3.1 中间合金的配制
• 2.3.2 试验试样的制备
• 2.3.3 试样加工方法
• 2.3.4 试样的观察与测量
• 2.3.5 电导率的测量原理与方法
• 第3章 实验结果及分析
• 3.1 稀土对工业纯铝（L2）的性能影响
• 3.1.1 实验方案
• 3.1.2 力学性能检测结果
• 3.1.3 稀土La 对工业纯铝L2 的抗拉强度影响结果分析
• 3.1.4 导电率的检测结果
• 3.1.5 稀土对工业纯铝导电性影响结果分析
• 3.2 AL-TI-B 对工业纯铝L2 的性能影响
• 3.2.1 实验方案
• 3.2.2 力学性能检测结果
• 3.2.3 Al-Ti-B 对工业纯铝L2 的抗拉强度影响结果分析
• 3.2.4 导电率的检测结果
• 3.2.5 Al-Ti-B 对工业纯铝L2 导电性影响结果分析
• 3.3 AL-X 中间合金对工业纯铝（L2）的性能影响
• 3.3.1 实验方案
• 3.3.2 力学性能检测结果
• 3.3.3 Al-X 对工业纯铝抗拉强度的影响分析
• 3.3.4 Al-X 对工业纯铝L2 导电性影响结果分析
• 3.4 复合中间合金对工业纯铝L2 性能的影响
• 3.4.1 实验方案
• 3.4.2 挤压态试样力学性能和导电性检测结果
• 3.4.3 复合中间合金对加工态工业纯铝L2 性能的影响分析
• 3.4.4 淬火+人工时效后工业纯铝L2 力学性能和导电性检测结果
• 3.4.5 工业纯铝L2 淬火热处理力学性能和导电性检测结果
• 3.4.6 热处理制度对工业纯铝L2 力学性能和导电性影响分析
• 3.4.7 复合中间合金对工业纯铝L2 性能的影响分析
• 3.5 探索性实验
• 3.5.1 实验方案
• 3.5.2 力学性能检测结果
• 3.5.3 导电性检测结果
• 3.5.4 各元素与复合中间合金加入对铝合金性能影响分析
• 第4章 作用机理
• 4.1 RE 对工业纯铝性能的影响机理
• 4.1.1 Re 对纯铝力学性能的影响机理
• 4.1.2 Re 对工业纯铝导电性的影响机理
• 4.2 AL-TI-B 对工业纯铝性能的影响机理
• 4.2.1 Al-Ti-B 对合金力学性能的影响机理
• 4.2.2 Al-Ti-B 对工业纯铝导电性影响的机理
• 4.3 AL-X 中间合金对铝合金性能的影响机理
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历