(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111454356.9 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 苏州久越金属科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市吴中区甪直 镇 甪胜路19 9号 (72)发明人 张瑞　张远　干杰　 (74)专利代理 机构 苏州企知鹰知识产权代理事 务所(普通 合伙) 32420 代理人 王玉珍 (51)Int.Cl. C22C 21/18(2006.01) C22C 1/10(2006.01) C22C 1/03(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 高导热性改性铝合金材料、 制备方法及5G通 讯设备腔体 (57)摘要 本发明涉及铝合金领域， 公开了高导热性改 性铝合金材料、 制备方法及5G通讯设备腔体。 按 重量百分比包括如下组分： 2％ ‑2.4％的Cu， 0.01％‑0.02％的Mn， 0.02％ ‑0.05％的Mg， 0.001％‑0.008％的Zn， 0.002％ ‑0.009％的Ni， 0.001％‑0.006％的Ca， 0.001％ ‑0.004％的Sb， 0.011％‑0.019％的Ti， 0.5％ ‑0.7％的石墨烯， 余量为Al。 通过上述 设置， 提升了铝合金的散热、 耐温、 导电率和轻量化， 增加了材料的硬度和强 度， 并且能调节材料的膨胀系数， 增加了铝合金 的应用范围和使用寿 命。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114150194 A 2022.03.08 CN 114150194 A 1.一种高导热性改性铝合金材料， 其特征在于， 按重量百分比包括如下组分： 2％ ‑ 2.4％的Cu， 0.01％ ‑0.02％的Mn， 0.02％ ‑0.05％的Mg， 0.001％ ‑0.008％的Zn， 0.002％ ‑ 0.009％的Ni， 0.001％ ‑0.006％的Ca， 0.001％ ‑0.004％的Sb， 0.011％ ‑0.019％的Ti， 0.5％‑0.7％的石墨烯， 余 量为Al。 2.根据权利要求1所述的高导热性改性铝合金材料， 其特征在于， 各成分的固定含量 为： 2.16％的Cu， 0.014％的Mn， 0.028％的Mg， 0.005％的Zn， 0.003％的Ni， 0.002％的Ca， 0.004％的Sb， 0.01 1％的Ti， 0.6％的石墨烯。 3.制备如权利要求1所述的高导热性改性铝合金材料的方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 步骤一： 将石墨烯、 氧化石墨烯、 功能化纳米颗粒进行混合， 以获得混配基体， 并将混配 基体置于含氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液中进行超声搅拌1h， 并加入去离子水， 反应90 ‑ 120min， 获得混配溶 液， 在混配溶 液中添加还原剂， 对其冷冻干燥后获得石墨烯改性基 体； 步骤二： 以铝锭为基体合金， 铝铜合金、 铝 锰合金、 铝镁合金、 铝锌合金、 铝镍合金、 铝钙 合金、 铝锑合金和铝钛合金为中间合金， 分别加入至熔炉中进 行熔化， 以形成多成分的复配 铝锭； 步骤三： 将所述步骤一中的石墨烯改性基体与所述步骤二中的复配铝锭， 一同送入熔 铸成型机中， 并控制熔铸温度和导入的时间节点， 待冷却后形成晶格大小和均匀分布的石 墨烯改性铝合金 材料； 步骤四： 对所述 步骤三中的石墨烯改性铝合金 材料进行导热、 硬度和强度测试。 4.根据权利要求3所述的高导热性改性铝合金材料的制备方法， 其特征在于， 所述步骤 一中的所述功能化纳米颗粒的粒径为1 ‑100nm， 所述石墨烯改性基 体厚度为1 ‑8 μm。 5.根据权利要求3所述的高导热性改性铝合金材料的制备方法， 其特征在于， 所述步骤 二中的所述铝铜合金中所含Cu元素的重量百分比为2％ ‑2.4％， 所述铝锰合金中所含Mn元 素的重量百分比为0.01％ ‑0.02％， 所述铝镁合金中所含Mg元素的重量百分比为0.02％ ‑ 0.05％， 所述铝锌合金中所含Zn元素的重量百分比为0.001％ ‑0.008％， 所述铝镍合金中所 含Ni元素的重量百分比为0.002％ ‑0.009％， 所述铝钙合金中所含Ca元素的重量百分比为 0.001％‑0.006％， 所述铝锑合金中所含Sb元素的重量百分比为0.001％ ‑0.004％， 所述铝 钛合金中所含Ti元 素的重量百分比为0.01 1％‑0.019％。 6.根据权利要求3所述的高导热性改性铝合金材料的制备方法， 其特征在于， 所述步骤 三中的所述石墨烯改性铝合金 材料的晶粒尺寸 为0.2‑0.5 μm。 7.根据权利要求3所述的高导热性改性铝合金材料的制备方法， 其特征在于， 所述步骤 四中对所述石墨烯改性铝合金材料测试的热扩散系数不低于80mm2/s， 导热系数不低于 219W/mK， 布氏硬度不低于70 HB， 抗拉强度为20 5.14MPa， 屈服强度为134.46 MPa。 8.一种5G通讯设备腔体， 其特征在于， 所述腔体由权利要求1或2中所述的改性铝合金 材料制备而成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114150194 A 2高导热性改性铝合金材料、 制备方 法及5G通讯设 备腔体 技术领域 [0001]本发明涉及铝合金领域， 特别涉及高导热性改性铝合金材料、 制备方法及5G通讯 设备腔体。 背景技术 [0002]近年来， 5G通讯基站取得了广泛应用， 替代了2G、 3G、 4G通讯基站的使用， 相对应 的， 为了满足5 G技术的商业化应用， 必 然需要对相关设备材料进 行更新， 包括如应用于各种 通讯基站、 天线设备以及设备终端的材料等。 目前工业铝材符合5 G建设的基本要求， 不光有 运输以及搬运方便的优点， 同时具备耐腐蚀耐生锈的特点， 满足5G基站适合多种恶劣环境 的要求。 与4G基站相比， 5G基站体积明显偏小， 并且具备更高更快更强的传播率。 因此5G基 站对功率、 发热量、 上升的温度都有较高的要求。 随着 基站高功 率密度电磁器件的数量及排 布密度不断增加， 而运行过程中产生的热量必须即时导出， 否则温度过高将严重影响设备 运行的稳定性和可靠性， 大大缩短各类器材的使用寿命， 因此如何在轻量化背 景下， 快速有 效导出器件生热 是急需解决的重要问题。 发明内容 [0003]为解决上述技术问题， 本发明提供了高导热性改性铝合金材料、 制备方法及5G通 讯设备腔体。 [0004]为达到上述目的， 本发明的技 术方案如下： [0005]一种高导热性改性铝合金材料， 按重量百分比包括如下组分： 2％ ‑2.4％的Cu， 0.01％‑0.02％的Mn， 0.02％ ‑0.05％的Mg， 0.001％ ‑0.008％的Zn， 0.002％ ‑0.009％的Ni， 0.001％‑0.006％的Ca， 0.001 ％‑0.004％的Sb， 0.011 ％‑0.019％的T i， 0.5％‑0.7％的石墨 烯， 余量为Al。 [0006]作为本发明的一种优选方案， 各成分的固定含量为： 2.16％的Cu， 0.014％的Mn， 0.028％的Mg， 0.005％的Zn， 0.003％的Ni， 0.002％的Ca， 0.004％的Sb， 0.011 ％的Ti， 0.6％ 的石墨烯。 [0007]制备的高导热性改性铝合金 材料的方法， 包括如下步骤： [0008]步骤一： 将石墨烯、 氧化石墨烯、 功能化纳 米颗粒进行混合， 以获得混配基体， 并将 混配基体置于含氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液中进行超声搅拌1h， 并加入去离子水， 反应90 ‑ 120min， 获得混配溶 液， 在混配溶 液中添加还原剂， 对其冷冻干燥后获得石墨烯改性基 体； [0009]步骤二： 以铝锭为基体合金， 铝铜合金、 铝锰合金、 铝镁合金、 铝锌合金、 铝 镍合金、 铝钙合金、 铝锑合金和铝钛合金为中间合金， 分别加入至熔炉中进 行熔化， 以形成多成分的 复配铝锭； [0010]步骤三： 将所述步骤一中的石墨烯改性基体与所述步骤二中的复配铝锭， 一 同送 入熔铸成型机中， 并控制熔铸温度和导入的时间节点， 待冷却后形成晶格大小和均匀分布 的石墨烯改性铝合金 材料；说　明　书 1/4 页 3 CN 114150194 A 3