发明内容

针对目前现有技术的缺点，本发明提供一种高导热散热轻质镁/铜 合金复合材料及其制备工艺，利用现有的设备及工艺，简单易行，产 率高，易于质量控制，能满足产品对轻量化和导热散热性能的迫切需 求。

本发明的一种高导热散热轻质复合材料制备工艺，包括以下步骤：

S1、材料准备，将拟复合的镁合金、铜及辅材表面进行清洁处理， 保证材料表面无氧化物、油污等杂质；

S2、将所述步骤S1得到的材料进行简单的结合；

S3、放入电阻炉中预热；

S4、将所述步骤S3预热好的材料进行第一次热轧复合；

S5、将所述步骤S4得到的复合材料进行多次热轧，轧到要求的厚 度；

S6、将所述步骤S5得到的复合材料进行热扩散退火处理。

进一步地，所述步骤S1中的镁合金包括AZ31、AZ42、ZK61、 MB2等变形镁合金。

进一步地，所述步骤S1中的辅材为熔点在250℃以下、廉价、无 毒、无害的金属锡。

进一步地，所述步骤S1的表面清洁包括喷砂、喷丸、机械砂除和 溶液浸泡法。

进一步地，所述步骤S2的简单结合方法包括焊合、销/铆结合、 机械嵌合，所述镁合金、铜及辅材叠放顺序为镁合金和铜放在上、下 面，锡板夹在中间。

进一步地，所述步骤S3的预热温度为380～480℃，预热时间1～4 h。

进一步地，所述步骤S4中第一次热轧的压下量为61％～80％，轧 制速度7～15m/min。

进一步地，所述步骤S5中，热轧温度为380～480℃，道次间的保 温时间为5～30min，道次压下量控制在40％～60％。通过大量实验统计 得到当复合板厚度≥10mm时保温时间为20～30min，5mm≤复合板 厚度＜10mm时保温12～16min，复合板厚度＜5mm时保温5～10min， 复合板结合力最好。

进一步地，所述步骤S6中，所述热扩散退火温度为220～360℃， 退火时间为1～4h。

本发明还提供一种轻高导热散热轻质复合材料，是通过上述任一 项的制备工艺制得。

本发明通过热轧复合，制备出了结合良好镁/铜合金复合材料，能 满足产品对轻量化和导热散热性能的迫切需求。其优点在于：

选用镁/铜合金复合，当复合板中镁层比铜板层厚时，可以控制复 合板材的密度在5.38g/cm3以下，保证产品重量只有同体积紫铜产品 重量的60％左右，能明显降低产品质量，满足轻量化的要求。

(2)选用镁合金与紫铜结合，用铜作为与热源的接触面便于散热， 镁合金作为散热面能更快散热降温，能充分发挥紫铜的高导热性能和 镁合金的高散热性能，满足产品对高导热散热的需求。

(3)选用锡板作为夹层能保证在普通的加热炉中预热而镁板材复 合面不被氧化，而无需选用真空炉，增加工艺难度；锡的熔点为232℃ 左右，当温度超过250℃时锡熔化成液态，而在次温度下本发明选用 的镁合金在短时间内不会发生严重氧化，液态的锡均匀铺覆在镁板表 面，保护镁板不被氧化；在轧制时板材是依次通过轧板，未经过轧辊 的板材没有复合，此时液态的锡在轧制压力的作用下会向轧制的反方 向流动，在快速的轧制过程中，锡还来不及凝固就会从板材进入轧辊 的反方向挤压出来，保证无氧化的镁板和铜板复合，减少镁氧化层对 复合板材强度的影响，提高板材强度结合强度。

(4)第一次热轧的压下量为61％～80％，用大压下量特点是可以 保证镁合金和铜合金的变形速率尽可能接近，提高变形的均匀性，有 利于提高结合强度；其次在大变形量的热轧工艺下，即高温高压作用 下，更有利于两种板材间形成冶金结合，有利于提高板材结合强度； 对于镁合金的边裂有很好的改善作用，减少后续裁边的去除量，提高 成材率；依据生产经验，镁合金热轧在如此大压下量轧制过程中沿轧 制方向两边每边至少要裁掉20mm以上宽的边裂，而在本发明的复合 材料轧制过程中每边只需裁掉约10mm宽的边裂即可，减少50％左右 的材料浪费。

总之，本发明利用现有的设备生产线，简单易行，产率高，易于 质量控制，能满足产品对轻量化和导热散热性能的迫切需求。