ALUMEC99铝合金成分分析与热处理工艺

　　ALUMEC99 圆棒铝合金 技术规格与应用深度解析

　　ALUMEC99化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　ALUMEC99力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　ALUMEC99热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　2. 关键性能指标

　　（1）极限物理特性

　　参数数值对比参照

　　电阻率（20℃）2.65 μΩ·cm优于5N铜（1.68 μΩ·cm）

　　热导率（25℃）237 W/(m·K)接近无氧铜（401 W/(m·K)）

　　反射率（450nm）≥91%优于银镜（88%）

　　（2）机械性能（退火态）

　　抗拉强度：50-70 MPa

　　延伸率：45-60%

　　显微硬度：HV 15-20

　　3. 核心应用领域

　　▌ 科研装备

　　同步辐射装置反射镜基材（表面粗糙度Ra<0.5nm）

　　托卡马克装置壁材料（抗等离子体溅射）

　　▌ 半导体工业

　　超高纯铝靶材（纯度99.999%溅射级）

　　晶圆传输机械臂（无磁性干扰）

　　▌ 光学工程

　　太空望远镜镜坯（CTE匹配熔石英）

　　自由电子激光器波导管（表面光洁度λ/20）

　　▌ 超导应用

　　量子计算机稀释制冷机冷屏（4K环境零脆性）

　　NMR磁体绕组稳定层（临界场强>15T）

　　4. 特殊加工工艺

　　（1）超精密加工

　　单点金刚石车削：表面粗糙度可达Ra 1nm

　　电解抛光：采用-乙醇体系（电压20V DC）

　　（2）晶体控制

　　区域熔炼提纯：实现<5ppb杂质浓度

　　定向凝固：获得<5°偏角的单晶结构

　　（3）表面处理

　　分子束外延：可沉积Al₂O₃保护膜（厚度控制±1nm）

　　等离子体活化：提高镀膜结合力（达ASTM D3359 5B级）

　　5. 质量验证标准

　　检测项目方法标准验收指标

　　残余电阻比PPMS测量RRR>2000

　　荧光杂质GD-MS单个元素<1ppb

　　位错密度TEM观测<10⁴/cm²

　　6. 市场定位与竞品对比

　　（1）成本分析

　　单价：约为普通6061合金的200倍

　　但可替代铂族金属在部分高端场景的应用（成本仅1/10）

　　（2）替代材料对比

　　特性ALUMEC99OFHC铜单晶硅

　　纯度★★★★★★★★☆★★★★★

　　导热★★★★★★★★★★★☆

　　加工性★★★★☆★★★★☆

　　低温性能★★★★★★★★★★★