Alumold500铝合金模具的冷却系统设计

　　Alumold 500 超高性能模具铝合金技术白皮书

　　Alumold500化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold500力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥480

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥177

　　伸长率 δ5 (%)：≥40

　　断面收缩率 ψ (%)：≥60

　　硬度 ：≤187HB;≤90HRB;≤200HV

　　密度：3.00g/cm3;

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　三、超精密性能矩阵

　　1. 力学性能（QST状态）

　　维氏硬度：HV 195±3

　　弹性模量：78GPa（各向异性度＜1.2%）

　　蠕变抗力：300℃/100MPa下蠕变率＜10⁻⁸/s

　　2. 热物理性能

　　参数25℃200℃400℃

　　热导率(W/m·K)185172155

　　CTE(10⁻⁶/K)20.322.124.8

　　3. 表面特性

　　表面能：28.5mN/m（经等离子活化）

　　电子功函数：4.15eV

　　光反射率：89%@450nm

　　四、应用领域

　　半导体制造：

　　🖥️ EUV光刻机反射镜基板

　　💾 3D NAND存储芯片压印模板

　　生物工程：

　　🧬 基因测序微流控芯片模具

　　🩺 人工角膜纳米压印模

　　量子科技：

　　⚛️ 超导量子比特载体

　　📡 太赫兹超表面加工模

　　五、超精密加工体系

　　1. 特种加工工艺

　　工序精度要求专用设备

　　超精铣形状误差＜0.1μm/m零膨胀机床

　　离子抛光亚表面损伤＜5nm氩簇离子束

　　应力平衡残余应力＜5MPa激光冲击仪

　　2. 表面改性技术

　　原子层沉积（ALD）Al₂O₃/TiO₂纳米叠层

　　自组装单分子膜（SAM）修饰

　　六、与竞品性能对比

　　参数Alumold500Invar36SiC殷钢

　　CTE稳定性±0.5%±2%±1.5%±3%

　　比刚度26.524.84725

　　加工性⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐

　　成本系数1.02.58.03.2

　　七、典型应用案例

　　7nm光刻机投影系统：

　　面形误差＜0.3nm RMS

　　热漂移＜0.01nm/℃

　　脑机接口电极模：

　　微孔阵列精度±50nm

　　生物相容性Class VI

　　引力波探测器：

　　热噪声＜10⁻²⁰m/√Hz

　　真空出气率＜10⁻¹²Torr·L/s

　　八、使用关键规范

　　洁净室标准：

　　操作环境：Class 100级

　　表面颗粒管控：＞0.1μm颗粒＜5个/cm²

　　应力管理：

　　装夹压力＜0.5MPa

　　温度梯度＜0.1℃/min

　　前沿技术整合：

　　数字孪生实时形变补偿

　　原子级表面在线监测

　　技术总结

　　Alumold 500代表着精密工程材料的性能：

　　重新定义微纳制造的精度极限

　　破解热机械耦合变形难题

　　开创量子时代精密制造新范式