一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料，該合金材料由以下重量份的原料制成：鎂5?6%、鋰3?4%、銅2?3%、鋯1?1.5%、鈦0.5?1%、氟化石墨溶膠20?30%、造孔劑1?2%、無水乙醇0.5?1、余量為鋁。
【專利說明】
一種汽車電子封裝用氟化石墨増強(qiáng)鋁鎂合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子封裝材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車電子是汽車電子控制裝置和車載汽車電子裝置的總稱，汽車電子在汽車技術(shù)中占據(jù)至關(guān)重要的位置，是開發(fā)新車型、改進(jìn)汽車性能最重要的技術(shù)措施。由于汽車內(nèi)部存在極端的工作溫度范圍、強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)以及污漬較多等惡劣環(huán)境因素，要確保汽車電子產(chǎn)品性能不受干擾，必須做好產(chǎn)品的封裝工作，選擇好的封裝材料以實(shí)現(xiàn)行業(yè)更低的成本、更強(qiáng)的功能、更高的可靠性等技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
[0003]理想的電子封裝材料要具備熱膨脹系數(shù)低、高導(dǎo)熱、氣密性佳、足夠的強(qiáng)度和剛度、便于加工成型和焊接以及輕質(zhì)輕量等優(yōu)點(diǎn)，目前常用的幾類封裝材料主要有塑料封裝材料、陶瓷封裝材料、金屬封裝材料以及金屬基復(fù)合材料幾大類，其中金屬基復(fù)合電子封裝材料具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)成為行業(yè)研究的熱點(diǎn)，尤其是鋁基金屬材料，其輕質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)在汽車領(lǐng)域廣受青睞，提高鋁基封裝材料的綜合性能也是研究熱點(diǎn)。《真空熱壓燒結(jié)法制備金剛石/Al-Cu基復(fù)合材料》一文利用真空熱壓燒結(jié)的方式改善金剛石與鋁的界面不良反應(yīng)，同時(shí)加入Cu粉改善性能，這種方法使用的是微米級(jí)的金剛石粉體，雖然獲得了高熱導(dǎo)率的復(fù)合材料，但是合金材料的強(qiáng)度、塑性卻在一定程度上降低，使用范圍受限，納米級(jí)無機(jī)材料在改善合金性能方面有突出的優(yōu)點(diǎn)，但是納米級(jí)材料在合金中的分散性卻不盡如人
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料，該合金材料由以下重量份的原料制成:鎂5-6%、鋰3-4%、銅2-3%、鋯1-1.5%、鈦0.5_1%、氟化石墨溶膠20_30%、造孔劑1_2%、無水乙醇0.5-1、余量為鋁。
[0006]所述的氟化石墨溶膠由以下方法配制而成:將十二烷基三甲基溴化銨投入無水乙醇中，攪拌至其完全溶解后投入氟化石墨，超聲振蕩研磨8-10h，即得;其中氟化石墨、無水乙醇、十二烷基三甲基溴化銨三者的重量比為1:5:0.1。
[0007]所述的造孔劑為氯化鈉、碳酸鈉、球形尿素中的一種。
[0008]所述的一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料的制備方法包括以下步驟:
(I)先將鋁、鎂、鋰、銅、鋯、鈦、造孔劑、無水乙醇混合，以250-300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速混粉5-lOmin，所得混合物料經(jīng)壓實(shí)致密化處理獲得生坯，隨后將生坯放入模具中在真空條件下熱壓燒結(jié)成型，燒結(jié)工藝為:體系以15_20°C/min的升溫速度升溫至600-650°C，在溫度達(dá)到600°C時(shí)加壓，壓力為20-30MPa，保溫?zé)Y(jié)20-30min，隨后自然冷卻至室溫后卸壓，所得產(chǎn)品放入水中溶出造孔劑后干燥，得泡沫鋁鎂合金預(yù)制件備用；
(2)將步驟(I)所得的泡沫鋁鎂合金預(yù)制件放入模具中，隨后加入氟化石墨溶膠，在_
0.01—0.05MPa下滲積50-60min，處理結(jié)束后恢復(fù)常壓，取出預(yù)制件，在80-100°C烘箱中干燥處理2-3h，隨后將預(yù)制件再次放入模具中，在700-780°C、20-30MPa壓力下再次燒結(jié)20-30min，最后降溫卸壓，冷卻至室溫后即得所述的封裝合金材料。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(I)本發(fā)明的封裝材料以鋁鎂合金作為基材，并在其中摻混鋰、銅、鋯、鈦等原料，獲得了超輕高強(qiáng)的合金材料，在汽車部件領(lǐng)域具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
[0010](2)本發(fā)明在工藝上先將合金粉末加工成泡沫鋁鎂合金預(yù)制件，并將氟化石墨以溶膠的形式真空滲積到合金件中，再經(jīng)過二次燒結(jié)后制得成品，這種工藝流程改善了氟化石墨在合金材料中的分散性，促進(jìn)晶型轉(zhuǎn)變，在較低的燒結(jié)溫度下即可獲得高致密材料，達(dá)到高效的增強(qiáng)效果，同時(shí)這種處理方法還改變了合金內(nèi)部構(gòu)造，提高了合金材料的阻尼效果，降噪吸波，防護(hù)效果優(yōu)良。
【具體實(shí)施方式】
[0011]—種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料，該合金材料由以下重量份的原料制成:鎂5%、鋰3%、銅2%、鋯1%、鈦0.5%、氟化石墨溶膠20%、造孔劑1%、無水乙醇0.5、余量為招O
[0012]所述的氟化石墨溶膠由以下方法配制而成:將十二烷基三甲基溴化銨投入無水乙醇中，攪拌至其完全溶解后投入氟化石墨，超聲振蕩研磨8h，即得；其中氟化石墨、無水乙醇、十二烷基三甲基溴化銨三者的重量比為1:5:0.1。
[0013]其中造孔劑為球形尿素。
[0014]該合金材料的制備方法包括以下步驟:
(1)先將鋁、鎂、鋰、銅、鋯、鈦、造孔劑、無水乙醇混合，以250轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速混粉5min，所得混合物料經(jīng)壓實(shí)致密化處理獲得生坯，隨后將生坯放入模具中在真空條件下熱壓燒結(jié)成型，燒結(jié)工藝為:體系以15°C/min的升溫速度升溫至600°C，在溫度達(dá)到600°C時(shí)加壓，壓力為20MPa，保溫?zé)Y(jié)20min，隨后自然冷卻至室溫后卸壓，所得產(chǎn)品放入水中溶出造孔劑后干燥，得泡沫鋁鎂合金預(yù)制件備用；
(2)將步驟(I)所得的泡沫鋁鎂合金預(yù)制件放入模具中，隨后加入氟化石墨溶膠，在_
0.0110^下滲積6011^11，處理結(jié)束后恢復(fù)常壓，取出預(yù)制件，在80 °C烘箱中干燥處理3h，隨后將預(yù)制件再次放入模具中，在700°C、20MPa壓力下再次燒結(jié)30min，最后降溫卸壓，冷卻至室溫后即得所述的封裝合金材料。
[0015]取所制得的材料制備標(biāo)準(zhǔn)試樣，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為:
密度:2.52g/cm3;抗彎強(qiáng)度:62MPa;導(dǎo)熱率:235ff/m.k;熱膨脹系數(shù):2.16 X 10-6m/k;是否可焊接:是。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料，其特征在于，該合金材料由以下重量份的原料制成:鎂5-6%、鋰3-4%、銅2-3%、鋯1-1.5%、鈦0.5_1%、氟化石墨溶膠20_30%、造孔劑1-2%、無水乙醇0.5-1、余量為鋁。2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料，其特征在于，所述的氟化石墨溶膠由以下方法配制而成:將十二烷基三甲基溴化銨投入無水乙醇中，攪拌至其完全溶解后投入氟化石墨，超聲振蕩研磨8-10h，即得;其中氟化石墨、無水乙醇、十二烷基三甲基溴化銨三者的重量比為1:5:0.1。3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料，其特征在于，所述的造孔劑為氯化鈉、碳酸鈉、球形尿素中的一種。4.如權(quán)利要求1所述的一種汽車電子封裝用氟化石墨增強(qiáng)鋁鎂合金材料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括以下步驟: (1)先將鋁、鎂、鋰、銅、鋯、鈦、造孔劑、無水乙醇混合，以250-300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速混粉5-lOmin，所得混合物料經(jīng)壓實(shí)致密化處理獲得生坯，隨后將生坯放入模具中在真空條件下熱壓燒結(jié)成型，燒結(jié)工藝為:體系以15_20°C/min的升溫速度升溫至600-650°C，在溫度達(dá)到600°C時(shí)加壓，壓力為20-30MPa，保溫?zé)Y(jié)20-30min，隨后自然冷卻至室溫后卸壓，所得產(chǎn)品放入水中溶出造孔劑后干燥，得泡沫鋁鎂合金預(yù)制件備用； (2)將步驟(I)所得的泡沫鋁鎂合金預(yù)制件放入模具中，隨后加入氟化石墨溶膠，在_0.01—0.05MPa下滲積50-60min，處理結(jié)束后恢復(fù)常壓，取出預(yù)制件，在80-100°C烘箱中干燥處理2-3h，隨后將預(yù)制件再次放入模具中，在700-780°C、20-30MPa壓力下再次燒結(jié)20-30min，最后降溫卸壓，冷卻至室溫后即得所述的封裝合金材料。
【文檔編號(hào)】C22C21/06GK105936992SQ201610550306
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】朱興堂, 朱亮亮, 陳軍彥
【申請(qǐng)人】蚌埠市時(shí)代電子有限公司