Kühler/Wärmetauscher aus gegossener Aluminium-Silizium-Legierung für erdgasbefeuerte Kessel
Materialeinführung
Eine Aluminiumlegierung mit hohem Siliziumgehalt ist eine binäre Legierung aus Silizium und Aluminium und ein metallbasiertes Wärmemanagementmaterial. Das Aluminiumlegierungsmaterial mit hohem Siliziumgehalt kann die hervorragenden Eigenschaften von Silizium und Aluminium beibehalten, belastet die Umwelt nicht und ist für den menschlichen Körper ungefährlich. Die Dichte einer Aluminiumlegierung mit hohem Siliziumgehalt liegt zwischen 2,4 und 2,7 g/cm³ und der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) liegt zwischen 7 und 20 ppm/℃. Durch eine Erhöhung des Siliziumanteils können die Dichte und der Wärmeausdehnungskoeffizient des Legierungsmaterials deutlich reduziert werden. Gleichzeitig weist eine Aluminiumlegierung mit hohem Siliziumgehalt auch eine gute Wärmeleitfähigkeit, eine hohe spezifische Steifigkeit und Steifigkeit, eine gute Beschichtungsleistung mit Gold, Silber, Kupfer und Nickel auf, ist mit dem Substrat verschweißbar und lässt sich leicht präzise bearbeiten. Es handelt sich um ein elektronisches Verpackungsmaterial mit breiten Anwendungsaussichten.
Die Herstellungsmethoden für Verbundwerkstoffe aus Aluminiumlegierungen mit hohem Siliziumgehalt umfassen hauptsächlich Folgendes: 1) Schmelzen und Gießen; 2) Infiltrationsmethode; 3) Pulvermetallurgie; 4) Vakuum-Heißpressverfahren; 5) schnelle Abkühlungs-/Sprühabscheidungsmethode.
Fertigungsprozess
1) Schmelz- und Gießverfahren
Die Ausrüstung für das Schmelz- und Gießverfahren ist einfach, kostengünstig und ermöglicht eine großtechnische Industrieproduktion. Es handelt sich um das umfangreichste Herstellungsverfahren für Legierungsmaterialien.
2) Imprägnierungsmethode
Die Imprägniermethode besteht aus zwei Methoden: der Druckinfiltrationsmethode und der drucklosen Infiltrationsmethode. Bei der Druckinfiltrationsmethode wird die Grundmetallschmelze durch mechanischen Druck oder Druckgasdruck in den Bewehrungsspalt eintauchen gelassen.
3) Pulvermetallurgie
Bei der Pulvermetallurgie geht es darum, einen bestimmten Anteil an Aluminiumpulver, Siliziumpulver und Bindemittel gleichmäßig zu verteilen, die Pulver durch Trockenpressen, Injektion und andere Methoden zu mischen und zu formen und schließlich in einer Schutzatmosphäre zu einem dichteren Material zu sintern.
4) Vakuum-Heißpressverfahren
Unter dem Vakuum-Heißpressverfahren versteht man einen Sinterprozess, bei dem Druckformen und Drucksintern gleichzeitig durchgeführt werden. Seine Vorteile sind: ①Das Pulver lässt sich leicht plastisch fließen und verdichten; ②Die Sintertemperatur und die Sinterzeit sind kurz; ③Die Dichte ist hoch. Der allgemeine Prozess ist: Unter Vakuumbedingungen wird das Pulver in den Formhohlraum gegeben, das Pulver wird unter Druck erhitzt und nach kurzer Zeit der Druckbeaufschlagung entsteht ein kompaktes und gleichmäßiges Material.
5) Schnelle Abkühlung/Sprühabscheidung
Die Schnellkühlungs-/Sprühabscheidungstechnologie ist eine Technologie zur schnellen Erstarrung. Es hat die folgenden Vorteile: 1) keine Makrosegregation; 2) feine und gleichmäßige gleichachsige Kristallmikrostruktur; 3) feine primäre Fällungsphase; 4) niedriger Sauerstoffgehalt; 5) verbesserte thermische Verarbeitungsleistung.
Einstufung
(1) Untereutektische Silizium-Aluminium-Legierung enthält 9–12 % Silizium.
(2) Die eutektische Silizium-Aluminium-Legierung enthält 11 bis 13 % Silizium.
(3) Der Siliziumgehalt einer übereutektischen Aluminiumlegierung liegt über 12 %, hauptsächlich im Bereich von 15 % bis 20 %.
(4) Solche mit einem Siliziumgehalt von 22 % oder mehr werden als Aluminiumlegierungen mit hohem Siliziumgehalt bezeichnet, von denen 25 % bis 70 % die Hauptlegierungen sind und der höchste Siliziumgehalt der Welt 80 % erreichen kann.
Anwendung
1) Hochleistungsgehäuse für integrierte Schaltkreise: Aluminiumlegierung mit hohem Siliziumgehalt sorgt für eine effektive Wärmeableitung;
2) Träger: Er kann als lokale Wärmesenke verwendet werden, um die Komponenten enger anzuordnen;
3) Optischer Rahmen: Aluminiumlegierung mit hohem Siliziumgehalt sorgt für einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, hohe Steifigkeit und Bearbeitbarkeit;
4) Kühlkörper: Aluminiumlegierung mit hohem Siliziumgehalt sorgt für effektive Wärmeableitung und strukturelle Unterstützung.
5) Autoteile: Aluminiumlegierungsmaterial mit hohem Siliziumgehalt (Siliziumgehalt 20–35 %) weist hervorragende tribologische Eigenschaften auf und kann als fortschrittliches, leichtes, verschleißfestes Material für den Einsatz in verschiedenen Transportwerkzeugen, verschiedenen Kraftmaschinen und Maschinen verwendet werden Werkzeug. , Spezielle Befestigungselemente und Werkzeuge sind weit verbreitet.
Aluminiumlegierungen mit hohem Siliziumgehalt haben eine Reihe von Vorteilen wie geringes spezifisches Gewicht, geringes Gewicht, gute Wärmeleitfähigkeit, niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, Volumenstabilität, gute Verschleißfestigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit und werden häufig als Zylinderlaufbuchsen, Kolben usw. verwendet. und Rotoren von Automobilmotoren. , Bremsscheiben und andere Materialien.
