Alumold150铝合金电子散热器材料的导热性能

　　Alumold 150铝合金：专为模具优化设计的高性能铝合金

　　1. 基本概况

　　Alumold 150是一种专门开发的模具用铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系（7xxx系列）合金，由美国铝业公司(Alcoa)专为模具应用设计。相比标准Alumold系列，150型号具有更高的强度和硬度，同时保持了优异的机械加工性能。

　　2. 核心特性

　　2.1 物理特性

　　密度：2.81 g/cm³

　　导热系数：155 W/(m·K)

　　热膨胀系数：23.5×10⁻⁶/K (20-100°C)

　　弹性模量：72 GPa

　　2.2 机械性能(T651状态)

　　抗拉强度：480-520 MPa

　　屈服强度：430-460 MPa

　　延伸率：8-10%

　　布氏硬度：135-150 HB

　　疲劳强度：160-180 MPa (10⁷ cycles)

　　Alumold150化学成分：

　　硅 Si ：0.40 ;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.6～3.6 ;

　　锌 Zn：0.2 ;

　　锰 Mn：0.50 ;

　　铬Cr ：0.30 ;

　　铁 Fe： 0.40;

　　Ti：0.05;

　　铝 Al ：余量 。

　　Alumold150力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：165～265。

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥90

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　注 ：无缝管的力学性能

　　试样尺寸：直径>12.5

　　Alumold150热处理工艺：

　　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30～120min;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2～10min或10～30min;空冷。

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

　　4. 突出优势

　　超高切削性能：切削速度可达钢的8-10倍

　　zhuoyue的抛光性：可达镜面级Ra<0.03μm

　　优化的热性能：

　　快速散热，冷却时间减少30-40%

　　热变形量仅为普通模具钢的1/3

　　增强的耐磨性：通过特殊时效处理提高表面硬度

　　5. 应用领域

　　5.1 高端模具制造

　　光学级塑料件注塑模（透镜、导光板等）

　　精密医疗器械成型模具

　　汽车LED灯罩模具

　　微结构阵列模具（衍射光学元件）

　　5.2 特殊工业应用

　　半导体封装模具

　　3D打印随形冷却模具

　　复合材料热压成型模

　　超精密光学平台

　　6. 先进加工工艺

　　6.1 精密加工参数

　　高速铣削：主轴转速18,000-24,000 rpm

　　镜面加工：

　　刀具：金刚石刀具

　　切削速度：500-800 m/min

　　进给量：0.05-0.1 mm/齿

　　6.2 表面强化技术

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：50-80μm

　　硬度：≥800 HV

　　复合镀层系统：

　　底层：化学镀镍(10-15μm)

　　表层：DLC类金刚石涂层(2-5μm)

　　激光表面合金化：

　　功率：800-1200W

　　扫描速度：5-10 mm/s

　　硬化层深度：0.3-0.8mm

　　7. 热处理新工艺

　　双级固溶处理：

　　阶段：460°C/2h

　　第二阶段：480°C/1h

　　水淬冷却速率>200°C/s

　　多级时效工艺：

　　预时效：100°C/8h

　　主时效：140°C/16h

　　稳定化：160°C/4h

　　8. 模具设计要点

　　冷却系统优化：

　　采用3D打印随形冷却通道

　　小通道直径可达1.5mm

　　冷却效率提升40-60%

　　结构轻量化：

　　拓扑优化设计

　　中空结构应用

　　重量可减轻50-70%

　　9. 维护与保养

　　使用前处理：

　　表面钝化处理

　　防粘涂层涂覆

　　型腔预润滑

　　周期性维护：

　　每5万模次进行全面抛光

　　每季度检查冷却水道

　　年度硬度检测