一种5g通讯基站壳体用压铸铝合金材料及方法
阅读说明：本技术 一种5g通讯基站壳体用压铸铝合金材料及方法 (Die-casting aluminum alloy material for 5G communication base station shell and method ) 是由 张军国 于 2020-12-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料及方法,包括按重量百分比计的如下组分：0.1％的Zn,0.05％的Mg,0.1％的Nb,0.1％的Zr,0.5％的Re,2％的Cu,2％的Si,0.1％的Be,稀土元素0.5％,0.001％的碳纳米管,余量为Al和不可避免的杂质,所述不可避免的杂质的含量不超过0.01％；5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料的制备方法,包括如下步骤熔化、精炼、压铸、铸胚固溶；本发明公开了一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料及方法,该制备方法制备得到的压铸铝合金材料散热性能强,强度和硬度高,抗磨性、耐腐蚀性和稳定性极佳,抗疲劳效果明显,使用寿命长,具有较高的抗拉强度和较好延展性能,具有较高的抗压强度和抗冲击强度。(The invention discloses a die-casting aluminum alloy material for a 5G communication base station shell and a method, wherein the die-casting aluminum alloy material comprises the following components in percentage by weight: 0.1% of Zn, 0.05% of Mg, 0.1% of Nb, 0.1% of Zr, 0.5% of Re, 2% of Cu, 2% of Si, 0.1% of Be, 0.5% of rare earth elements, 0.001% of carbon nanotubes, and the balance of Al and inevitable impurities, wherein the content of the inevitable impurities is not more than 0.01%; the preparation method of the die-casting aluminum alloy material for the 5G communication base station shell comprises the following steps of melting, refining, die-casting and casting blank solid solution; the die-casting aluminum alloy material prepared by the preparation method has the advantages of strong heat dissipation performance, high strength and hardness, excellent wear resistance, corrosion resistance and stability, obvious fatigue resistance effect, long service life, higher tensile strength, better extensibility and higher compressive strength and impact strength.)
技术领域
本发明涉及一种铝合金材料，尤其涉及一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料及方法。
背景技术
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5G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。
5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料是一种常见的5G应用相关的通讯基站用材料，它除了能为基站内部的电子器件及电路板固定提供基板，同时也能够为基站内部器件散热的主要器件，因其压铸铝合金材料具有质量轻、强韧性好、耐腐蚀等特点。但是现有的2G、3G、4G通讯基站所用的压铸铝合金的强度、延伸率和硬度都比较低，容易出现变形、断裂、腐蚀等现象，且其导热性能有待进一步提高，不能满足5G无线基站轻量化和散热的要求。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料及方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料，其特征在于，包括按重量百分比计的如下组分：0.1％的Zn，0.05％的Mg，0.1％的Nb，0.1％的Zr，0.5％的Re，2％的Cu，2％的Si，0.1％的Be，稀土元素0.5％，0.001％的碳纳米管，余量为Al和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质的含量不超过0.01％。
进一步地，稀土元素为Dy、Y和Ho按质量比1:3:1混合而成。
进一步地，5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：将铝锭加入熔炉熔化，在金属熔液升温至750-800℃时加入硅，并搅拌金属熔液至硅完全熔化，再保温10-15分钟；后升温至820-850℃，向金属熔液中投入Nb、Zr、Re、Si、Be；搅拌金属熔液并使金属熔液升温，在金属熔液达到880-920℃时，再向其中加入Zn、Mg、Cu、稀土元素和碳纳米管，保温搅拌30-40分钟，得到铝合金熔液；
步骤S2：将经过步骤S1制成的铝合金熔液降温至720-750℃，向其中加入干燥并后的精炼剂，喷入氮气或氦气进行精炼，每次保温精炼时间30分钟；后再依次进行搅拌、扒渣和过滤，得到精炼后的铝合金熔液；取样测试其化学成分，对比设计成分与实测成分之间的差异并进行微调后并二次取样测试，确保合金成分达标后进入下一步；
步骤S3：将经过步骤S2测试合格的精炼后的铝合金熔液，浇注到模具内，进行压铸成铸胚；
步骤S4：将经过步骤S3压铸成型的铝合金胚料进行铸胚固溶处理，水淬后，随炉冷却后得到5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料。
进一步地，精炼剂包括如下重量份的各组分：工业盐40-50份、氯化钾10-20份，氟化钙20-30份，石英砂10-20份。
进一步地，步骤S2中所述铝合金熔液、精炼剂的质量比为100:0.5。
进一步地，步骤S4中所述铸胚固溶处理是将铸坯在500℃保温10h，然后在60～100℃的水中淬火冷却。
进一步地，压铸铝合金材料在室温的抗拉强度为391～395MPa，伸长率达到8.0～8.9％。
进一步地，过滤采用陶瓷过滤的方式。
本发明公开了一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料及方法，该制备方法制备得到的压铸铝合金材料散热性能强，强度和硬度高，抗磨性、耐腐蚀性和稳定性极佳，抗疲劳效果明显，使用寿命长，具有较高的抗拉强度和较好延展性能，具有较高的抗压强度和抗冲击强度。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料，包括按重量百分比计的如下组分：0.1％的Zn，0.05％的Mg，0.1％的Nb，0.1％的Zr，0.5％的Re，2％的Cu，2％的Si，0.1％的Be，稀土元素0.5％，0.001％的碳纳米管，余量为Al和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质的含量不超过0.01％。其中，稀土元素为Dy、Y和Ho按质量比1:3:1混合而成。
5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：将铝锭加入熔炉熔化，在金属熔液升温至750-800℃时加入硅，并搅拌金属熔液至硅完全熔化，再保温10-15分钟；后升温至820-850℃，向金属熔液中投入Nb、Zr、Re、Si、Be；搅拌金属熔液并使金属熔液升温，在金属熔液达到880-920℃时，再向其中加入Zn、Mg、Cu、稀土元素和碳纳米管，保温搅拌30-40分钟，得到铝合金熔液；
步骤S2：将经过步骤S1制成的铝合金熔液降温至720-750℃，向其中加入干燥并后的精炼剂，喷入氮气或氦气进行精炼，每次保温精炼时间30分钟；后再依次进行搅拌、扒渣和过滤，得到精炼后的铝合金熔液；取样测试其化学成分，对比设计成分与实测成分之间的差异并进行微调后并二次取样测试，确保合金成分达标后进入下一步；
步骤S3：将经过步骤S2测试合格的精炼后的铝合金熔液，浇注到模具内，进行压铸成铸胚；
步骤S4：将经过步骤S3压铸成型的铝合金胚料进行铸胚固溶处理，水淬后，随炉冷却后得到5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料。
上述精炼剂包括如下重量份的各组分：工业盐50份、氯化钾10份，氟化钙30份，石英砂10份。步骤S2中所述铝合金熔液、精炼剂的质量比为100:0.5。步骤S4中所述铸胚固溶处理是将铸坯在500℃保温10h，然后在60～100℃的水中淬火冷却。过滤采用陶瓷过滤的方式。
压铸铝合金材料在室温的抗拉强度为393MPa，伸长率达到8.9％。
实施例2
一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料，包括按重量百分比计的如下组分：0.1％的Zn，0.05％的Mg，0.1％的Nb，0.1％的Zr，0.5％的Re，2％的Cu，2％的Si，0.1％的Be，稀土元素0.5％，0.001％的碳纳米管，余量为Al和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质的含量不超过0.01％。其中，稀土元素为Dy、Y和Ho按质量比1:3:1混合而成。
5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：将铝锭加入熔炉熔化，在金属熔液升温至750-800℃时加入硅，并搅拌金属熔液至硅完全熔化，再保温10-15分钟；后升温至820-850℃，向金属熔液中投入Nb、Zr、Re、Si、Be；搅拌金属熔液并使金属熔液升温，在金属熔液达到880-920℃时，再向其中加入Zn、Mg、Cu、稀土元素和碳纳米管，保温搅拌30-40分钟，得到铝合金熔液；
步骤S2：将经过步骤S1制成的铝合金熔液降温至720-750℃，向其中加入干燥并后的精炼剂，喷入氮气或氦气进行精炼，每次保温精炼时间30分钟；后再依次进行搅拌、扒渣和过滤，得到精炼后的铝合金熔液；取样测试其化学成分，对比设计成分与实测成分之间的差异并进行微调后并二次取样测试，确保合金成分达标后进入下一步；
步骤S3：将经过步骤S2测试合格的精炼后的铝合金熔液，浇注到模具内，进行压铸成铸胚；
步骤S4：将经过步骤S3压铸成型的铝合金胚料进行铸胚固溶处理，水淬后，随炉冷却后得到5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料。
上述精炼剂包括如下重量份的各组分：工业盐45份、氯化钾15份，氟化钙25份，石英砂15份。步骤S2中所述铝合金熔液、精炼剂的质量比为100:0.5。步骤S4中所述铸胚固溶处理是将铸坯在500℃保温10h，然后在60～100℃的水中淬火冷却。过滤采用陶瓷过滤的方式。
压铸铝合金材料在室温的抗拉强度为391MPa，伸长率达到8.5％。
实施例3
一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料，包括按重量百分比计的如下组分：0.1％的Zn，0.05％的Mg，0.1％的Nb，0.1％的Zr，0.5％的Re，2％的Cu，2％的Si，0.1％的Be，稀土元素0.5％，0.001％的碳纳米管，余量为Al和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质的含量不超过0.01％。其中，稀土元素为Dy、Y和Ho按质量比1:3:1混合而成。
5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：将铝锭加入熔炉熔化，在金属熔液升温至750-800℃时加入硅，并搅拌金属熔液至硅完全熔化，再保温10-15分钟；后升温至820-850℃，向金属熔液中投入Nb、Zr、Re、Si、Be；搅拌金属熔液并使金属熔液升温，在金属熔液达到880-920℃时，再向其中加入Zn、Mg、Cu、稀土元素和碳纳米管，保温搅拌30-40分钟，得到铝合金熔液；
步骤S2：将经过步骤S1制成的铝合金熔液降温至720-750℃，向其中加入干燥并后的精炼剂，喷入氮气或氦气进行精炼，每次保温精炼时间30分钟；后再依次进行搅拌、扒渣和过滤，得到精炼后的铝合金熔液；取样测试其化学成分，对比设计成分与实测成分之间的差异并进行微调后并二次取样测试，确保合金成分达标后进入下一步；
步骤S3：将经过步骤S2测试合格的精炼后的铝合金熔液，浇注到模具内，进行压铸成铸胚；
步骤S4：将经过步骤S3压铸成型的铝合金胚料进行铸胚固溶处理，水淬后，随炉冷却后得到5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料。
上述精炼剂包括如下重量份的各组分：工业盐40份、氯化钾20份，氟化钙20份，石英砂20份。步骤S2中所述铝合金熔液、精炼剂的质量比为100:0.5。步骤S4中所述铸胚固溶处理是将铸坯在500℃保温10h，然后在60～100℃的水中淬火冷却。过滤采用陶瓷过滤的方式。
压铸铝合金材料在室温的抗拉强度为395MPa，伸长率达到8.0％。
本发明公开了一种5G通讯基站壳体用压铸铝合金材料及方法，该制备方法制备得到的压铸铝合金材料散热性能强，强度和硬度高，抗磨性、耐腐蚀性和稳定性极佳，抗疲劳效果明显，使用寿命长，具有较高的抗拉强度和较好延展性能，具有较高的抗压强度和抗冲击强度。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
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