摘要：随着电子通讯技术的发展，现代4G/5G的开发与应用，电子通信产品(3C产品)已推广至全球。就国内而言，作为出门必备品的智能手机，由于信号强，体积小，便于携带，加之能实现无卡支付，已覆盖大街小巷，且人们对手机的依赖性越来越强，手机的使用时间也随之增长。众所周知，手机长时间使用，必定使得手机温度增加，这就要求手机具有优良的导热性，及时将热量散发出去。同理，便于随身携带的小型笔记本、iPAD等，由于越来越广泛地用于办公、接收文件、在线阅读等，对散热的要求也越来越高。因此在本文之中，主要是对铝合金板带材热传导性能影响因素进行了相应的分析，在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给予相同行业进行工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词：铝合金板带；热传导；性能；影响因素；分析
1导言
铝合金板是一种工业建材，根据材质的不同用于各个行业，按表面处理方式可分为非涂漆产品和涂漆产品两大类。使用的行业有飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、包装及绝热铝箔，热交换器、隔框、翼肋、翼梁等。铝合金是目前工业加工中使用最为广泛的一种防锈铝材料，铝合金的强度不是很高，但是与工业的纯铝材料相比略高，由于其可塑性受到限制，在目前作为材料的可切削性不高，但是铝合金拥有很好的耐腐蚀性和可焊接性，适合加工成为低载荷的零部件，在各种液体或者气体的容器中作为零件存在。这种合金是无法满足热处理情况下的强化效果的，既然无法适应热处理的方式，加工人员就采用冷处理的方式对铝合金进行相应的加工和处理。而冷处理的目的在于提高其力学方面的各种性能，以满足作为基础材料的一些具体要求。
2铝合金板设计选用要点
氟碳铝板有氟碳喷涂板和氟碳预辊涂层铝板两种。
2.1氟碳喷涂板
首先氟碳喷涂板分为两涂系统、三涂系统和四涂系统，一般宜采用多层涂装系统。两涂系统：由5-10μm的氟碳底漆和20-30μm的氟碳面漆组成，膜层总厚度一般不宜小于35μm。只可用于普通环境。三涂系统：由5-10μm的氟碳底漆、20-30μm的氟碳色漆和10-20μm的氟碳清漆组成，膜层总厚度一般不宜小于45μm。适用于空气污染严重、工业区及沿海等环境恶劣地带。四涂系统：四涂系统有两种。一种是当采用大颗粒铝粉颜料时，需要在底漆和面漆之间增设一道20μm的氟碳中间漆；另一种是在底漆和面漆之间增设一道聚酰胺与聚氨酯共混的致密涂层，提高其抗腐蚀性，增加氟碳铝板的使用寿命。因为一般的氟碳漆是海绵结构，有气孔，无法阻止空气中的正负离子游离穿透至金属板基层。因此这种涂层系统更适用于空气污染严重、工业区及沿海等环境恶劣地带。其次氟碳烤漆的固化：应该是有几涂就几烤，使每层烤漆完全固化，形成良好的粘结性、抗腐蚀性、抗褪色性，避免多涂少烤。最后在选用氟碳烤漆铝板时，应关注氟碳漆的品牌和主要技术指标，且氟树脂含量应≥70%。
2.2氟碳预辊涂层铝板
一是预辊涂铝板的设计思想是将尽可能多的材料优点和工艺优势集于一身，把人为影响的质量因素降至最低，其品质比氟碳喷涂（烤漆）铝板更有保证。二是氟树脂含量最高可达80%。三是涂层厚度一般为25μm。
3原理分析
金属热传导的载体是内部可自由移动的电子及声子，故具有较高导电能力的金属，必然具有较高的导热能力。由Wiedeman-Franze定律可知，在室温下，大多数金属的导热系数与电导率之比是一个定值：Λ/γ＝LT。
式中，Λ为导热系数，γ为电导率，L为洛伦兹常数，T为热力学温度。对于Al，L＝2.2×10-8W•Ω•K-2。而金属电导率可以用导电仪检测。凡是阻碍金属内部金属质点、自由电子移动的因素，均对金属的导热性有不利影响，故铝合金导热性能与其纯度、合金元素的存在形式、材料的固溶处理有关。
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4影响因素
根据金属材料热传导的原理分析，铝合金的热传导主要影响因素在于材料内部的组成及粒子分布。因此，主要对其化学成分、内部组织、热处理工艺进行探究。
4.1化学成分
就铝合金而言，化学成分对材料热传导性能影响极大，这分为两种类型的影响：一是不同合金对材料热传导性能的影响，二是同种合金不同成分组成对材料热传导性能的影响。一是不同合金对材料热传导性能的影响金属的纯度越高，内部杂质元素含量越少，其导热性越好。材料内部晶粒尺寸越小，晶界越多，缺陷越多，在晶界处杂质含量越多，质子更易受到散射，故而会降低金属的导热性。同时，固溶体的形成会降低热导率。因此，对于铝合金的导热性，1系合金优于其他系，6系合金优于5系合金，O态（退火状态）优于Y态（未退火状态）。二是二是同种合金不同成分组成对材料热传导性能的影响Mg、Si的比值，对热导率的影响较大。当比值＞1.73时，即Mg过剩，由于镁在铝中的固溶度较大，过剩的Mg将溶于金属基体，以固溶体的形式存在，降低热导率；当比值＜1.73时，有少量的Si过剩，由于固溶体引起的热导率下降远大于析出物，其热导率相对较好；当其比值在1.66左右时，过剩的Si可与Fe弥散分布于铝基体，形成β相的几率小，利于材料的成型性及导热性的提升。
4.2熔体质量与精炼工艺的影响
如前所述，材料内部组成越纯，越有利于提升其热传导性能。当熔体内部的夹渣、气孔等杂质较多时，将严重影响材料内部的原子的运动，从而降低其热传导性能。因此，在生产过程中，对熔体质量加以控制，添加一定的精炼剂，在铝水流入到结晶器前，采用板式或深床过滤，将极大的避免这些杂志的带入，从而有效达到熔体净化、精炼的效果。为此，在生产5052合金时，分别采用10min、15min、20min的精炼工艺，并在浇铸前分别经过无过滤、板式过滤、双重深床过滤方式，得到不同工艺下的5052合金铸锭。
4.3热处理工艺的影响
热处理工艺主要影响材料内部的固溶度，固溶体越多，越不利于基体内部自由电子的运动，热传导性能越差。分别对6061合金，采用不同的退火工艺处理，得到不同状态。通过分析可以得出，6061合金中，O态的热导率最大，热传导性能最优，随着其强度的增加，电导率及热导率都下降，热传导性能变差。其状态变化主要是由于其内部组成的变化，T4/T6状态下，内部固溶体Mg2Si析出较多，影响了其自身的热传导性能，因此需要引起足够的重视，使其可以保证热处理工作的整体水平，促进我国社会主义经济建设快速的发展。
5结论
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，铝合金板带材热传导性能与其内部组成与结构有关，其化学成分越“纯”，杂质元素越少，固溶体越少，热传导性能越好。因此，在制备对热传导性能要求较高的材料时，需充分考虑各工艺段的处理工艺：首先在满足性能等要求的前提下尽量选用1系、6系铝合金；其次熔炼时，加强熔炼效果，适当延长精炼时间；再次铸造前采用双重过滤处理方式，减少因初始成分及组成对材料热传导性能的干扰；最后后续热处理工艺中，充分考虑内部固溶体的变化，在保证产品力学性能的前提下尽量减少固溶体的含量。
参考文献
[1]王希靖,邓向斌,赵青山,张亮亮,郁志勇.铝合金薄带材对接搅拌摩擦焊接工艺研究[J].热加工工艺,2015,44(15):52-54+59.
[2]金戈.高技术性能铝合金板带材在广西的发展前景研究[J].有色矿冶,2014,30(06):56-60.
[3]杨志东,张旭.国内铝合金板带轧制油液的市场现状和发展趋势[J].石油商技,2014,32(03):4-7.
[4]朱勇,海潮智.铝合金复合板带箔气泡的预防措施[J].轻合金加工技术,2014,42(01):30-33.
[5]王卫卫,易幼平,谢满堂.铝合金板带热连轧轧件温度场的有限元模拟[J].机械工程材料,2013,37(07):98-102.
[6]陈振华,蔡庆伍,宋勇,孙超凡.6082铝合金板带热连轧规程优化[J].塑性工程学报,2013,20(03):22-25+30.
论文作者:万旭,陈博宇,白丹丹,孙瑢雨,黄庆宇
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/7