Effetto del trattamento termico sulla conduttività meccanica e termica delle bobine in lega di alluminio

Con l’avvento dell’era della comunicazione 5G, l'integrazione delle apparecchiature e dei prodotti di comunicazione elettronica sta gradualmente migliorando, e anche il potere calorifico per unità di volume è in aumento. In questo momento, i materiali e le strutture pertinenti devono avere una buona conduttività termica per garantire attrezzature e prodotti normali. lavorare e prolungare la vita.

Prendiamo come esempio il filtro di comunicazione 5G, ha un'elevata potenza e un'elevata integrazione. Al fine di migliorare la capacità di dissipazione del calore, la struttura dell'alloggiamento del filtro è solitamente progettata con molti dissipatori di calore irregolari a pareti sottili. Per la formatura e la produzione in serie di tali gusci strutturali, il processo di pressofusione presenta notevoli vantaggi in termini di efficienza e costi. La densità dell'alluminio metallico è solo 1/3 di quello dell'acciaio e del ferro, e ha un enorme potenziale di alleggerimento. Negli ultimi anni, è stato ampiamente utilizzato nelle automobili, comunicazioni, aerospaziale e altri campi.

La conduttività termica dell'alluminio puro a temperatura ambiente è pari a circa 237 Con/(m·K), e la conduttività termica è eccellente. Tuttavia, la resistenza dell'alluminio puro è bassa, e alcuni elementi leganti vengono spesso aggiunti nella produzione effettiva per migliorarne le proprietà meccaniche, e l'aggiunta di elementi di lega avrà un certo impatto sulla sua conduttività termica. Generalmente, gli elementi leganti si rafforzano leghe di alluminio sotto forma di atomi di soluzione solida, formazione di fasi intermedie o rafforzamento delle precipitazioni, ma se esistono sotto forma di atomi di soluzione solida o di fasi intermedie, porteranno un gran numero di posti vacanti, dislocazioni e altri cristalli nella lega. L'esistenza di questi difetti aumenta la probabilità di diffusione degli elettroni liberi nella lega, e il numero di elettroni per un'efficace conduzione del calore diminuisce, con conseguente diminuzione della conduttività termica della lega.

Per tenere conto della conduttività meccanica e termica delle leghe di alluminio, i ricercatori hanno condotto ricerche approfondite. Wen Cheng ha studiato l'influenza di 22 elementi di lega sulla conducibilità elettrica e termica dell'alluminio puro industriale, e ha scoperto che l'influenza di diversi elementi è diversa. L'aggiunta di elementi di transizione come Mn e Cr diminuirà rapidamente la conduttività elettrica e termica dell'Al puro. L'influenza di Zn, Sr e gli elementi metamorfici delle terre rare sono piccoli. Li Linjun ha scoperto che diversi rapporti magnesio-silicio hanno effetti diversi sulla conduttività termica Lega di alluminio 6063. Quando il rapporto magnesio-silicio è 1.5, la conduttività termica della lega è la migliore.
Lumley et al. ha studiato l'effetto della composizione della lega e del trattamento termico sulla conduttività termica dei pressofusi in lega di alluminio della serie Al-Si-Cu. Lo studio ha dimostrato che la conduttività termica di alcune leghe può essere aumentata di più 60% utilizzando il trattamento termico. Kim et al. hanno testato la diffusività termica delle leghe Al-1Si e Al-9Si in diverse condizioni di trattamento termico, ha studiato la relazione tra diffusività termica e soluzione solida e precipitazione della fase silicica, e ha concluso che il silicio disciolto nella soluzione trattata con i campioni riprecipitati aumenterà la diffusività termica della lega.
Choi et al. ha studiato l'influenza della temperatura dello stampo sulle proprietà termiche e meccaniche delle leghe di alluminio, e ho scoperto che maggiore è la temperatura dello stampo, più lenta è la velocità di solidificazione della lega. In questo momento, più grandi sono le particelle di silicio, migliori sono le proprietà termiche della lega. Dopo il trattamento di invecchiamento, stampi diversi La resistenza meccanica delle leghe diventa simile alla temperatura.