AZ91D鎂合金導(dǎo)熱性能的研究.pdf

1、當(dāng)前3C產(chǎn)品、航空航天、通訊電子等領(lǐng)域均面臨著日益增加的輕量化壓力，同時，一些零部件對材料的導(dǎo)熱性能往往有較高的要求（尤其是散熱器件），以保證和提高產(chǎn)品的壽命及工作穩(wěn)定性。純鎂的熱導(dǎo)率在常見商用金屬材料中僅次于銅和鋁，比熱導(dǎo)率與鋁相當(dāng)；然而常用鑄造鎂合金的導(dǎo)熱性能卻明顯偏低，如AZ系鑄造鎂合金的熱導(dǎo)率僅為50 W(m·K)-1左右，這嚴(yán)重阻礙了鎂合金在有導(dǎo)熱性能需求的工程領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，對鎂合金導(dǎo)熱性能研究并提高鎂合金導(dǎo)熱性能很有必要

2、。本文以AZ91D鎂合金為對象，制備了不同成型工藝（半連續(xù)鑄造、壓鑄、擠壓）、熱處理工藝（T4、T6）和不同壓鑄厚度的鎂合金試樣。一方面，采用激光導(dǎo)熱儀測量所制備鎂合金試樣的熱導(dǎo)率，另一方面，通過光學(xué)顯微鏡（OM）、電子顯微鏡（SEM）、XRD、EDS等方法分析鎂合金試樣的微觀組織，從組織的角度，研究AZ91D鎂合金導(dǎo)熱性能的影響因素。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①不同成型工藝下AZ91D鎂合金的熱導(dǎo)率有一定差異，壓鑄態(tài)AZ91D合

3、金的熱導(dǎo)率高于半連續(xù)鑄造合金，擠壓變形使合金熱導(dǎo)率顯著降低。其主要機(jī)理有：1）半連續(xù)鑄造合金中包含較多發(fā)達(dá)的第二相，其固溶體中Al原子和Zn原子含量均較高且分布不均勻，使合金整體的熱導(dǎo)率降低；2）擠壓使合金產(chǎn)生大量晶界和內(nèi)部缺陷，同時大量Al原子固溶進(jìn)Mg基體中，降低了合金熱導(dǎo)率。②固溶處理使半連續(xù)鑄造和壓鑄AZ91D合金的第二相充分溶解，大量Al原子固溶進(jìn)Mg基體，破壞了Mg基體晶格排列的規(guī)則性，使合金熱導(dǎo)率降低；時效處理中，Al原子

4、從Mg基體中析出并重新形成第二相，該過程消耗了Mg基體中的Al原子，從而熱導(dǎo)率增加。③對于擠壓態(tài)AZ91D合金，擠壓形成的位錯線在固溶處理中發(fā)生回復(fù)，同時晶粒長大，組織中的缺陷減少，該過程有利于合金導(dǎo)熱性能，且其作用大于固溶體中Al含量增加對導(dǎo)熱性能的阻礙作用，使擠壓態(tài)合金固溶處理后的熱導(dǎo)率有所增加。經(jīng)時效處理后，一方面伴隨第二相析出，固溶體中Al含量減少，對合金導(dǎo)熱的阻礙減小，另一方面，時效處理使擠壓態(tài)合金晶粒粗化，晶界缺陷減少，有利