Odlewany grzejnik ze stopu aluminium i krzemu
Wprowadzenie do materiałów
Stop aluminium o wysokiej zawartości krzemu jest stopem binarnym składającym się z krzemu i aluminium i jest materiałem do zarządzania temperaturą na bazie metalu. Materiał ze stopu aluminium o wysokiej zawartości krzemu może zachować doskonałe właściwości krzemu i aluminium, nie zanieczyszcza środowiska i jest nieszkodliwy dla ludzkiego ciała. Gęstość stopu aluminium o wysokiej zawartości krzemu wynosi od 2,4 ~ 2,7 g / cm³, a współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE) wynosi od 7-20 ppm / ℃. Zwiększenie zawartości krzemu może znacznie zmniejszyć gęstość i współczynnik rozszerzalności cieplnej materiału stopowego. Jednocześnie stop aluminium o wysokiej zawartości krzemu ma również dobrą przewodność cieplną, wysoką sztywność właściwą i sztywność, dobrą wydajność powlekania złotem, srebrem, miedzią i niklem, spawalny z podłożem oraz łatwą, precyzyjną obróbkę. Jest to elektroniczny materiał opakowaniowy o szerokich perspektywach zastosowań.
Metody wytwarzania materiałów kompozytowych ze stopów aluminium o wysokiej zawartości krzemu obejmują głównie: 1) wytapianie i odlewanie; 2) metoda infiltracji; 3) metalurgia proszków; 4) metoda prasowania próżniowego na gorąco; 5) metoda szybkiego chłodzenia/osadzania natryskowego.
Proces produkcji
1) Metoda topienia i odlewania
Sprzęt do wytapiania i odlewania jest prosty, tani i może realizować produkcję przemysłową na dużą skalę i jest to najbardziej rozbudowana metoda przygotowania materiałów stopowych.
2) Metoda impregnacji
Metoda impregnacji składa się z dwóch metod: metody infiltracji ciśnieniowej i metody infiltracji bezciśnieniowej. Metoda infiltracji ciśnieniowej wykorzystuje ciśnienie mechaniczne lub ciśnienie sprężonego gazu, aby stopiony metal podstawowy zanurzył się w szczelinie wzmacniającej.
3) Metalurgia proszków
Metalurgia proszków polega na równomiernym rozproszeniu pewnej proporcji proszku aluminiowego, proszku silikonowego i spoiwa, wymieszaniu i ukształtowaniu proszków poprzez prasowanie na sucho, wtryskiwanie i innymi metodami, a na końcu spiekanie w atmosferze ochronnej w celu uzyskania gęstszego materiału.
4) Metoda prasowania próżniowego na gorąco
Metoda próżniowego prasowania na gorąco odnosi się do procesu spiekania, w którym formowanie ciśnieniowe i spiekanie ciśnieniowe są przeprowadzane jednocześnie. Jego zalety to: ①Proszek łatwo rozpływa się plastycznie i zagęszcza; ②Temperatura i czas spiekania są krótkie; ③Gęstość jest wysoka. Ogólny proces polega na tym, że w warunkach próżni proszek jest umieszczany we wnęce formy, proszek jest podgrzewany pod ciśnieniem, a po krótkim czasie działania ciśnienia powstaje zwarty i jednorodny materiał.
5) Szybkie chłodzenie/osadzanie natryskowe
Technologia szybkiego chłodzenia/osadzania natryskowego to technologia szybkiego krzepnięcia. Ma następujące zalety: 1) brak makrosegregacji; 2) drobna i jednorodna równoosiowa mikrostruktura kryształu; 3) drobna faza pierwotnego opadu; 4) niska zawartość tlenu; 5) ulepszona wydajność obróbki cieplnej.
Klasyfikacja
(1) Hipoeutektyczny stop aluminium krzemu zawiera 9% -12% krzemu.
(2) Eutektyczny stop aluminium krzemu zawiera od 11% do 13% krzemu.
(3) Zawartość krzemu w hipereutektycznym stopie aluminium wynosi powyżej 12%, głównie w zakresie od 15% do 20%.
(4) Stopy o zawartości krzemu 22% lub więcej nazywane są stopami aluminium o wysokiej zawartości krzemu, z których 25%-70% to główne, a najwyższa zawartość krzemu na świecie może osiągnąć 80%.
Podanie
1) Opakowanie z układem scalonym o dużej mocy: stop aluminium o wysokiej zawartości krzemu zapewnia skuteczne rozpraszanie ciepła;
2) Nośnik: może być używany jako lokalny radiator, aby elementy były bardziej ułożone;
3) Rama optyczna: stop aluminium o wysokiej zawartości krzemu zapewnia niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, wysoką sztywność i urabialność;
4) Radiator: stop aluminium o wysokiej zawartości krzemu zapewnia skuteczne rozpraszanie ciepła i wsparcie strukturalne.
5) Części samochodowe: materiał ze stopu aluminium o wysokiej zawartości krzemu (zawartość krzemu 20%-35%) ma doskonałe właściwości trybologiczne i może być stosowany jako zaawansowany lekki materiał odporny na zużycie do stosowania w różnych narzędziach transportowych, różnych maszynach energetycznych i maszynach narzędzia. , Szeroko stosowane są specjalne elementy złączne i narzędzia.
Stop aluminium o wysokiej zawartości krzemu ma szereg zalet, takich jak mały ciężar właściwy, niewielka waga, dobra przewodność cieplna, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, stabilność objętości, dobra odporność na zużycie i dobra odporność na korozję, i jest szeroko stosowany jako tuleje cylindrowe, tłoki, i wirniki silników samochodowych. , Tarcze hamulcowe i inne materiały.
