专利名称：一种高热导率铝合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金，尤其是涉及一种高热导率铝合金。
背景技术：
LED为半导体光电器件，理论寿命可达10万小时，被誉为节能环保的第四代光源。 现如今，小功率LED已在显示与背光源领域得到广泛的应用。但对于功率大于5W的LED，若 不加散热措施，工作过程中部分电能所转换的热能将导致LED芯片结温急速上升，致使LED 的出光率和寿命急剧降低，严重时芯片遭到损坏，则散热问题已成为LED光衰大、寿命短的 主要原因，严重制约着大功率LED的应用。因而如何解决LED的散热问题，已经成为大功率 LED应用方面急需攻克的一道难关。而在解决散热问题上，非常重要的一个方面，就是要进 一步提高大功率LED中应用的铝合金材料的热导率。目前市场上所使用的铝合金材料中，纯铝的热导率最高只有λ = 220 235ffm-1k-1,面对大功率LED产业的不断发展，现有的铝合金导热材料已不能满足产业发展 的实际需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高热导率 铝合金，其加工制备方法简便、投入成本低且使用效果好、实用价值高、具有比现有的纯铝 更好的导热性能，因而能有效解决目前大功率LED所存在的散热问题。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种高热导率铝合金，其特征在 于由以下重量百分比的合金元素熔炼而成铈0.01% 0. 18%，铜0.01% 0. 05%, 镁0. 02% 0.5%，余量为质量纯度> 99. 8%的铝；所述高热导率铝合金的热导率为 237 255·、-1。上述一种高热导率铝合金，其特征是该铝合金由以下重量百分比的合金元素熔 炼而成铈0. 05%，铜0. 02%，镁:0.2%，余量为铝。上述一种高热导率铝合金，其特征是该铝合金由以下重量百分比的合金元素熔 炼而成铈:0. l%,m 0. 03%，镁0. 35%，余量为铝。上述一种高热导率铝合金，其特征是该铝合金由以下重量百分比的合金元素熔 炼而成铈0. 15%，铜0. 04%，镁0. 45%，余量为铝。本发明与现有技术相比具有以下优点1、加工制备方法简便，使用设备简单且投入成本低。2、本发明的热导率λ = 237 ΖδδΙπΓ1!^1，比现有纯铝的热导率高7. 7% 8.5%， 具有比现有的纯铝更好的导热性能，因而大幅提高了铝合金材料的热导率。3、使用效果好且实用价值高，由于本发明比现有的铝及铝合金材料的热导率高， 因此将其用于LED的背板、LED散热器的翅片(鳍片)、LED用于散热用途的其他部件等时， 能有效解决目前大功率LED所存在的散热问题。
4、推广利用前景广泛，能有效推广适用至导热条件要求较高、需进行快速且高效 散热等技术场合。综上所述，本发明加工制备方法简便、投入成本低且使用效果好、实用价值高、具 有比现有的纯铝更好的导热性能，因而能有效解决目前大功率LED所存在的散热问题。下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施例方式本发明所述的高热导率铝合金，由以下重量百分比的合金元素熔炼而成铈 0. 01% 0. 18%，铜0. 01% 0. 05%，镁0. 02% 0. 5%，余量为质量纯度彡99. 8%的 铝；所述高热导率铝合金的热导率为237 ΖδδΙπΓ、-1。实施例1本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 05%, 铜0. 02%，镁:0.2%，余量为铝。实际进行熔炼时，按照以下步骤进行第一步按照上述重量百分比分别对铝、铈、锰和镁进行称量；所称量铝、铈、锰和 镁的质量分别为 99. 73kg、0. 05kg、0. 02kg 和 0. 2kg ；第二步将99. 73kg的高纯铝加入到石墨粘土坩埚内进行熔炼，且直至将高纯铝 完全熔化；高纯铝是指质量纯度> 99. 8%的铝。第三步将0. 05kg的纯铈、0. 02kg的纯锰和0. 2kg纯镁依次加入到步骤一中熔化
的纯铝中，并获得合金液；第四步对步骤二所述的合金液进行除气，扒渣后浇铸成高导热铝合金，并且所述 浇铸而成高导热铝合金的热导率为Ζ^ΙπΓ1!^。实际进行熔炼时，也可以按照其它熔炼方法对以下重量百分比的铝、铈、锰、镁和 硅进行混合熔炼，并相应获得热导率为Ζ^ΙπΓ1!^的高导热铝合金。实施例2本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 1%， 铜0. 03%，镁0. 35%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 52kg、0. lkg、0. 03kg和0. 35kg，其余熔炼步骤与实施例1相同，且所熔炼而成高 热导率铝合金的热导率为ZSSWnr1Ir1。实施例3本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 15%, 铜0.04%，镁0. 45%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 36kg、0. 15kg、0. 04kg和0. 45kg，其余熔炼步骤与实施例1相同，且所熔炼而成高 热导率铝合金的热导率为ZAgWnT1Ir1。实施例4本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 01%, 铜0.01%，镁0. 02%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 96kg、0. 01kg、0. Olkg和0. 02kg，其余熔炼步骤与实施例1相同。实施例5
4
本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 18%, 铜0.05%，镁0.5%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 27kg、0. 18kg、0. 05kg和0. 5kg，其余熔炼步骤与实施例1相同。实施例6本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 03%, 铜0. 02%，镁0. 25%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 7kg、0. 03kg、0. 02kg和0. 25kg，其余熔炼步骤与实施例1相同。实施例7本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 05%, 铜0.03%，镁0.3%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 62kg、0. 05kg、0. 03kg和0. 3kg，其余熔炼步骤与实施例1相同。实施例8本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 08%, 铜0.04%，镁0.4%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 48kg、0. 08kg、0. 04kg和0. 4kg，其余熔炼步骤与实施例1相同。实施例9本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 12%, 铜0.04%，镁0.4%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 44kg、0. 12kg、0. 04kg和0. 4kg，其余熔炼步骤与实施例1相同。实施例10本实施例中，由以下重量百分比的合金元素熔炼成高热导率铝合金铈0. 15%, 铜0.04%，镁0. 45%，余量为铝。第一步中实际进行称量时，所称量铝、铈、锰和镁的质量 分别为99. 36kg、0. 15kg、0. 04kg和0. 45kg，其余熔炼步骤与实施例1相同。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
权利要求
一种高热导率铝合金，其特征在于由以下重量百分比的合金元素熔炼而成铈0.01％～0.18％，铜0.01％～0.05％，镁0.02％～0.5％，余量为质量纯度≥99.8％的铝；所述高热导率铝合金的热导率为237～255Wm 1k 1。
2.按照权利要求1所述的一种高热导率铝合金，其特征在于该铝合金由以下重量百 分比的合金元素熔炼而成铈0. 05%，铜0. 02%，镁0. 2%，余量为铝。
3.按照权利要求1所述的一种高热导率铝合金，其特征在于该铝合金由以下重量百 分比的合金元素熔炼而成铈0. 1%，铜0. 03%，镁0. 35%，余量为铝。
4.按照权利要求1所述的一种高热导率铝合金，其特征在于该铝合金由以下重量百 分比的合金元素熔炼而成铈0. 15%，铜0. 04%，镁0. 45%，余量为铝。
全文摘要
本发明公开了一种高热导率铝合金，由以下重量百分比的合金元素熔炼而成铈0.01％～0.18％，铜0.01％～0.05％，镁0.02％～0.5％，余量为铝。本发明加工制备方法简便、投入成本低且使用效果好、实用价值高、具有比现有的纯铝更好的导热性能，因而能有效解决目前大功率LED所存在的散热问题。
文档编号C22C21/06GK101942586SQ201010264118
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者华云峰, 李争显, 李宏战, 杜明焕, 杜继红, 王彦峰 申请人:西北有色金属研究院