本发明涉及电子产品封装材料制造领域，具体涉及一种铝合金电子封装材料的制备方法。
背景技术：
合金材料由于在材料中存在多种金属元素，因此可以具有不同金属元素的特性，具备了不同金属元素的特性后，扩大了合金材料的性能和使用范围。铜铝合金合金的使用范围很广，可以用于轻工、重工、电子行业等。例如被用来制作弹簧、电子设备的金属部分、五金器材、医疗设备等
随着微电子技术的高速发展，电子元器件应具有更高的集成度、更快的运行速度和更大的容量，这就使得电子器件和电子装置中元器件的复杂性和及密集性日益提高，这必然会导致电路发热量的提高、工作温度上升，而稳定性下降。电子封装作为为电路的一个重要组成部分起着电路支撑、密封、内外点连接、散热和屏蔽作用，对电路的性能和可靠性具有重要影响。
高硅铝合金因其密度小、强度高、耐磨性好、耐腐蚀、铸造性能良好和热膨胀系数小等许多优点而在电子封装材料领域得到广泛的应用。
技术实现要素：
本发明提供一种铝合金电子封装材料的制备方法，本发明通过石墨烯材料与铝硅的很好的结合，从而调节所述复合材料的总体密度以及强度，具有良好的抗拉强度和冲击韧性；通过喷射沉积技术将合金制备成锭坯，锭坯采用热等静压方式进行致密化处理，该方法成本低，设备简单，流程短，具有很强的实用性，组织均匀、致密度高、膨胀系数低以及导热率高等特点，综合性能优异，完全适用于电子封装。
为了实现上述目的，本发明提供了一种铝合金电子封装材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备碳颗粒铝合金基材
将250g天然石墨和由4.5l浓硫酸和0.5l浓磷酸组成的5l混酸混合于反应釜内并用电控磁力搅拌器搅拌均匀，在低于20℃的情况下缓慢加入500g高锰酸钾；之后，密封反应釜并升温至85-90℃反应2-3小时，将产物从反应釜下端取出，稀释成40l溶液，加入0.6l双氧水得亮黄色氧化石墨溶液；然后，用酸和水交替离心洗涤，至溶液ph=5-6，去除杂质离子；最后，超声分散氧化石墨，配置出一定浓度的氧化石墨烯溶液；
将2l的0.5mg/ml氧化石墨烯溶液转移至反应釜内，在磁力搅拌下加入12-36g铁粉和0.8-1.8l的浓盐酸，75-90℃反应4-5小时；然后静置，用盐酸抽滤洗涤除去残留的铁粉，再水洗抽滤除酸；最后冷冻干燥，研磨过筛得石墨烯颗粒；
将a357铝合金为基体材料，在半固态下进行搅拌，所述的基体材料为颗粒大小为14.2μm，半固态下搅拌时间为6个小时；
在搅拌半固态浆体完成后，加入石墨烯颗粒，加热的同时继续搅拌，得到液态铝合金材料；
将液态铝合金材料降温至液-固两相区，放置于惰性气体中；在惰性气体环境中液态搅拌液态复合材料，并逐步将温度降低至常温，可得到高质量的碳颗粒铝合金基材；
（2）将硅铝材料按比例配料，其中配料比例为硅的质量百分比为21％-35％，余量为上述碳颗粒铝合金基材；
将上述配料熔炼、搅拌，喷射沉积得到锭坯；具体为将上述配料在中频感应炉内熔炼，升温至900℃-1250℃，充分搅拌，用熔剂(30％nacl+47％kcl+23％冰晶石)进行覆盖造渣，并用六氯乙烷除气；用导流管将金属熔液注入喷射沉积装置中，采用高压氮气直接将金属液滴雾化沉积在基体上，制备成一定尺寸的锭坯。其中，气体压强为0.8-1.0mpa，喷嘴直径为2.8mm-3.5mm，喷嘴距基体距离为200mm-300mm；
将锭坯进行致密化加工，即得到致密度大于99％的高硅铝合金电子封装材料。
优选的，所述致密化加工具体为：将锭坯放入热等静压设备中，对锭坯进行致密化处理。保护气体为氮气，处理温度为640℃-700℃，压力为120mpa-180mpa，保温5-6小时。冷却后所得材料即为致密度大于99％综合性能优异的电子封装用高硅铝合金材料。
本发明的优点在于，通过石墨烯材料与铝硅的很好的结合，从而调节所述复合材料的总体密度以及强度，具有良好的抗拉强度和冲击韧性；通过喷射沉积技术将合金制备成锭坯，锭坯采用热等静压方式进行致密化处理，该方法成本低，设备简单，流程短，具有很强的实用性，组织均匀、致密度高、膨胀系数低以及导热率高等特点，综合性能优异，完全适用于电子封装。
具体实施方式
实施例一
将250g天然石墨和由4.5l浓硫酸和0.5l浓磷酸组成的5l混酸混合于反应釜内并用电控磁力搅拌器搅拌均匀，在低于20℃的情况下缓慢加入500g高锰酸钾；之后，密封反应釜并升温至85℃反应2小时，将产物从反应釜下端取出，稀释成40l溶液，加入0.6l双氧水得亮黄色氧化石墨溶液；然后，用酸和水交替离心洗涤，至溶液ph=5-6，去除杂质离子；最后，超声分散氧化石墨，配置出一定浓度的氧化石墨烯溶液。
将2l的0.5mg/ml氧化石墨烯溶液转移至反应釜内，在磁力搅拌下加入12g铁粉和0.8l的浓盐酸，75℃反应4小时；然后静置，用盐酸抽滤洗涤除去残留的铁粉，再水洗抽滤除酸；最后冷冻干燥，研磨过筛得石墨烯颗粒。
将a357铝合金为基体材料，在半固态下进行搅拌，所述的基体材料为颗粒大小为14.2μm，半固态下搅拌时间为6个小时。
在搅拌半固态浆体完成后，加入石墨烯颗粒，加热的同时继续搅拌，得到液态铝合金材料。将液态铝合金材料降温至液-固两相区，放置于惰性气体中；在惰性气体环境中液态搅拌液态复合材料，并逐步将温度降低至常温，可得到高质量的碳颗粒铝合金基材。
将硅铝材料按比例配料，其中配料比例为硅的质量百分比为21％，余量为上述碳颗粒铝合金基材。
将上述配料熔炼、搅拌，喷射沉积得到锭坯；具体为将上述配料在中频感应炉内熔炼，升温至900℃，充分搅拌，用熔剂(30％nacl+47％kcl+23％冰晶石)进行覆盖造渣，并用六氯乙烷除气；用导流管将金属熔液注入喷射沉积装置中，采用高压氮气直接将金属液滴雾化沉积在基体上，制备成一定尺寸的锭坯。其中，气体压强为0.8mpa，喷嘴直径为2.8mm，喷嘴距基体距离为200mm；
将锭坯进行致密化加工，即得到致密度大于99％的高硅铝合金电子封装材料。所述致密化加工具体为：将锭坯放入热等静压设备中，对锭坯进行致密化处理。保护气体为氮气，处理温度为640℃，压力为120mpa，保温5小时。冷却后所得材料即为致密度大于99％综合性能优异的电子封装用高硅铝合金材料。
实施例二
将250g天然石墨和由4.5l浓硫酸和0.5l浓磷酸组成的5l混酸混合于反应釜内并用电控磁力搅拌器搅拌均匀，在低于20℃的情况下缓慢加入500g高锰酸钾；之后，密封反应釜并升温至90℃反应3小时，将产物从反应釜下端取出，稀释成40l溶液，加入0.6l双氧水得亮黄色氧化石墨溶液；然后，用酸和水交替离心洗涤，至溶液ph=5-6，去除杂质离子；最后，超声分散氧化石墨，配置出一定浓度的氧化石墨烯溶液。
将2l的0.5mg/ml氧化石墨烯溶液转移至反应釜内，在磁力搅拌下加入36g铁粉和1.8l的浓盐酸，90℃反应5小时；然后静置，用盐酸抽滤洗涤除去残留的铁粉，再水洗抽滤除酸；最后冷冻干燥，研磨过筛得石墨烯颗粒。
将a357铝合金为基体材料，在半固态下进行搅拌，所述的基体材料为颗粒大小为14.2μm，半固态下搅拌时间为6个小时。
在搅拌半固态浆体完成后，加入石墨烯颗粒，加热的同时继续搅拌，得到液态铝合金材料。
将液态铝合金材料降温至液-固两相区，放置于惰性气体中；在惰性气体环境中液态搅拌液态复合材料，并逐步将温度降低至常温，可得到高质量的碳颗粒铝合金基材。
将硅铝材料按比例配料，其中配料比例为硅的质量百分比为35％，余量为上述碳颗粒铝合金基材。
将上述配料熔炼、搅拌，喷射沉积得到锭坯；具体为将上述配料在中频感应炉内熔炼，升温至1250℃，充分搅拌，用熔剂(30％nacl+47％kcl+23％冰晶石)进行覆盖造渣，并用六氯乙烷除气；用导流管将金属熔液注入喷射沉积装置中，采用高压氮气直接将金属液滴雾化沉积在基体上，制备成一定尺寸的锭坯。其中，气体压强为1.0mpa，喷嘴直径为3.5mm，喷嘴距基体距离为300mm；
将锭坯进行致密化加工，即得到致密度大于99％的高硅铝合金电子封装材料。所述致密化加工具体为：将锭坯放入热等静压设备中，对锭坯进行致密化处理。保护气体为氮气，处理温度为700℃，压力为180mpa，保温6小时。冷却后所得材料即为致密度大于99％综合性能优异的电子封装用高硅铝合金材料。