[发明专利]一种生产高硅铝合金的生产工艺

说明书

本发明公开一种生产高硅铝合金的生产工艺，包括：将普通冶炼硅进行提纯，得到原料硅；对原料硅进行研磨，得到粒度满足工艺需求的硅粉；通过第一物料喷枪和第二物料喷枪将质量比为(m_a∶m_b)的所述硅粉和铝粉分别输送进第一容器中，得到第一粉末混合物；将第一粉末混合物加入第一搅拌釜中进行搅拌熔炼，使第一粉末混合物熔化成半固态的胶状程度，温度控制在硅铝熔化温度之间；将处于半固态形态的合金物料输送到预先准备的物件模具中，密闭状态下，形成真空负压状态，然后通过高压将合金物料挤入物件模具，最后经冷却脱模，形成所需物件的毛坯。在本发明中，生产出来的高硅铝合金具有良好的力学性能和物理性能，具有密度低、耐腐蚀、高硬度、高耐磨等特点。

技术领域

本发明涉及硅铝合金技术领域，特别涉及一种高硅铝合金的生产工艺。

背景技术

高硅铝合金是由硅和铝组成的二元合金，是一种金属基热管理材料。高硅铝合金能够保持硅和铝各自的优异性能，并且硅、铝的含量相当丰富，硅粉的制备技术成熟，成本低廉，同时这种材料对环境没有污染，对人体无害。高硅铝合金具有良好的导热性，较强的强度和刚度，与金、银、镍的镀覆性能好，易于精密机加工等优越性能，是一种应用前景广阔的电子封装材料，特别是在航天航空、空间技术和便携式电子器件等高技术领域。

高硅铝合金复合材料制备主要有：熔炼铸造、浸渗法、粉末冶金、真空热压法、急速冷却/喷射沉积法；传统的制备工艺都比较单一，或多或少都会存在一定的缺陷，常见的就是混合料混合不均匀，导致生产出来的硅铝合金的性能不佳。

发明内容

有鉴于现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是，提供一种生产高硅铝合金的生产工艺，旨在改善高硅铝合金的生产工艺，提高硅铝合金的性能。

为实现上述目的，本发明提供一种生产高硅铝合金的生产工艺，所述工艺包括：

步骤S1、将普通冶炼硅进行提纯，得到原料硅；对所述原料硅进行研磨，得到粒度满足工艺需求的硅粉；所述硅粉的第一粒度为d_a；

步骤S2、通过第一物料喷枪和第二物料喷枪将质量比为(m_a∶m_b)的所述硅粉和铝粉分别输送进第一容器中，得到第一粉末混合物；其中，所述m_a为所述硅粉的质量，所述m_b为所述铝粉的质量，所述铝粉的第二粒度为d_b；所述第一物料喷枪和所述第二物料喷枪均通过风机将所述硅粉和所述铝粉喷洒进所述第一容器中；

步骤S3、将所述第一粉末混合物加入第一搅拌釜中进行搅拌熔炼，使所述第一粉末混合物熔化成半固态的胶状程度，温度控制在硅铝熔化温度之间；其中，通过加热装置对所述第一搅拌釜的内腔进行加热升温，通过第一搅拌器对所述第一粉末混合物进行搅拌，通过热成像装置对所述第一搅拌釜的所述内腔进行实时监测，并实时监测流经所述第一搅拌器的搅拌电流，待所述搅拌电流达到预设电流区间时，得到半固态形态的合金物料；

步骤S4、将处于半固态形态的所述合金物料输送到预先准备的物件模具中，密闭状态下，形成真空负压状态，然后通过高压将所述合金物料挤入所述物件模具，最后经冷却脱模，形成所需物件的毛坯；对所述毛坯进行细加工即可得所需的物件。

在该技术方案中，通过将粉末冶金和半固态技术相结合，即解决了硅颗粒与铝基体润湿性不好，硅颗粒难以加入溶体的问题，又使得生产出来的高硅铝合金具有良好的力学性能和物理性能，通过本技术方案生产的高硅铝合金具有密度低、耐腐蚀、高硬度、高耐磨等特点；通过所述第一物料喷枪和所述第二物料喷枪将所述硅粉和所述铝粉喷洒进所述第一容器内的方法，使得所述硅粉和所述铝粉混合均匀，得到混合均匀的所述第一粉末混合物；通过监测所述第一搅拌器的搅拌电流，在搅拌电流达到预设区间后则判断搅拌完成，反之则搅拌不均匀，其原理在于，合金物料搅拌不均匀，则搅拌电机的阻力不同，表征为搅拌电流不同，故而，通过监测搅拌电流能够有效获知混料是否均匀。