隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，電腦運(yùn)行速度不斷提高，功能不斷增強(qiáng)  提高和加強(qiáng)電腦散熱速度是保證和穩(wěn)定電腦運(yùn)行的前提條件，研究和開發(fā)出新的電腦散熱片材料則是首選途徑，純鋁的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性僅次于銀和銅的，但由于其強(qiáng)度不夠，切削性不好，粘刀，難以加工成形，不能直接用來(lái)生產(chǎn)電腦散熱片：本研究通過(guò)添加合金元素來(lái)改善工業(yè)純鋁性能的不足，提高其強(qiáng)度、改善其切削性能。根據(jù)金屬導(dǎo)電理論可知，工業(yè)純鋁的導(dǎo)電性對(duì)雜質(zhì)特別敏感，微量合  金元素的加入對(duì)其導(dǎo)電率影響很大，本文研究了RP(稀土)和工業(yè)純鋁性能的影響。

　�。薄≡囼�(yàn)材料及方法

　�。保�１  試驗(yàn)材料

　　試驗(yàn)用鋁牌號(hào)為1060，其成分如表1所示。由于 RE元素直接加入容易燒損，而CU元素與1060合金的熔點(diǎn)相差較大，熔體的成分不易控制，所以一般以中間合金的形式加入，為此必須配制中間合金。在配制中間合金時(shí)采取了一定的措施，即在混料時(shí)加了與鋁料等量的玻璃態(tài)物質(zhì)，開始加入2/3，鋁熔化后再加1/3，同時(shí)迅速用石墨鐘罩加入所需的物質(zhì)并攪拌一定時(shí)間后澆鑄成塊備用。

　　1．2  試驗(yàn)方法

　　把一定比例的鋁錠放入坩堝，加熱升溫熔化后，其他中間合金的加入順序是熔點(diǎn)高的先放入，低的后加入。其中易燃燒的中間合金用鋁箔包裹后加入，加入后攪拌均勻，保溫后進(jìn)行造渣處理。接著使熔體回升到熔煉溫度，保溫幾分鐘后去除表面浮雜物。最后澆鑄成直徑為80mm擠壓鑄錠。鑄錠在箱式電阻爐中均勻化退火8h，用300MN立式擠壓機(jī)擠壓成40mmX10mm的鋁排，然后將材料進(jìn)行退火熱處理，最后進(jìn)行性能測(cè)試。

　　在電子拉伸機(jī)上測(cè)試合金的抗拉強(qiáng)度，用7501渦流導(dǎo)電儀測(cè)定合金的電導(dǎo)率。

　　2　試驗(yàn)結(jié)果分析與討論

　　2．１ RE及CU對(duì)工業(yè)純鋁力學(xué)性能的影響

　　圖1所示為CU加入量與合金抗拉強(qiáng)度的關(guān)系曲線。由圖1可以看出：合金抗拉強(qiáng)度由于CU的加入而提高，隨著含CU量的增加，強(qiáng)度不斷增加，W（CU）=4。6%~5。3%時(shí)，具有最大強(qiáng)化效果。這是由于CU溶入到鋁中后，以固溶態(tài)存在基體中，形成CUAL2難溶相，固溶的結(jié)果使鋁的點(diǎn)陣發(fā)生很大畸變，產(chǎn)生a固溶體硬化效果，從而提高了合金的抗拉強(qiáng)度。

　　圖2為加入RE以及同時(shí)加入RE與CU元素時(shí)對(duì)合金強(qiáng)度的影響。從曲線可知，合金的強(qiáng)度隨RE的含量增大而提高，但當(dāng)加入量達(dá)到一定值后，強(qiáng)度有所下降：W（RE）=0。20%~0。30%范圍較合適，抗拉強(qiáng)度最高達(dá)110N/mm²以上。這是因?yàn)镽E具有以下作用；改善組織，與基體鋁作用生成溶點(diǎn)高且不易分解的化合物REAL，高溫下具有良好的穩(wěn)定性；精煉和凈化熔體；降低微量雜質(zhì)元素的有害影響，特別是RE與FE、SI等元素作用。CU與稀土元素互配加入后，所得的合金強(qiáng)度得到很大提高。這是由于所形成的金屬間化合物分布于晶間，合金在變形時(shí)，對(duì)晶界的滑移有一定的阻礙作用，隨著晶間的這種金屬間的化合物數(shù)量的增多，對(duì)晶間的封閉作用增大。因此在工業(yè)純鋁中同時(shí)加入CU與RE對(duì)強(qiáng)度有很大的提高，但加入量不能過(guò)高。

　　2．2　RE及CU對(duì)工業(yè)純鋁導(dǎo)電性能的影響

　　圖3對(duì)合金電導(dǎo)率與CU元素加入量的關(guān)系曲線，圖4所示為RE加入以及RE與CU同時(shí)加入對(duì)合金導(dǎo)電率的影響曲線。

　　由圖3、圖4可以看出，隨著合金元素的加入，導(dǎo)電充呈下降的趨勢(shì)，單獨(dú)加入CU后導(dǎo)電率下降較快，且導(dǎo)電率也很小。在工業(yè)純鋁中加入RE后，導(dǎo)電率下降較緩慢，特別是圖4中RE與CU互配加入對(duì)導(dǎo)電率影響曲線有個(gè)峰值，這說(shuō)明兩者互配加入后對(duì)導(dǎo)電率較單獨(dú)加入CU時(shí)有好的影響。上述結(jié)果是與金屬導(dǎo)電理論相符的，即加入合金元素后產(chǎn)生的化合物引起的點(diǎn)陳靜畸變和熱振動(dòng)點(diǎn)陣動(dòng)畸變對(duì)電子造成散射，從而產(chǎn)生電阻，導(dǎo)致導(dǎo)電性能下降。工業(yè)純鋁1060加入RE后，導(dǎo)電率下降較緩慢，RE與CU互配加入后導(dǎo)電率下降緩慢，這與RE凈化溶液，除氣等作用分不開的。RE與CU互配加入后，可使部分CU從固溶態(tài)轉(zhuǎn)變成析出態(tài)，從而對(duì)導(dǎo)電性有利。按照金屬導(dǎo)電理論可知，雜質(zhì)元素在金屬中以固溶態(tài)存在時(shí)，對(duì)導(dǎo)體電阻率的增大作用遠(yuǎn)大于析出態(tài)的。因此，在RE和CU互配加入的工業(yè)純鋁的導(dǎo)電性能比單獨(dú)加CU的有較顯著提高。但RE對(duì)鋁合金導(dǎo)電性能的影響還取決于RE的加入量，一方面，適量的RE可降低雜質(zhì)在基體中的固溶度，提高導(dǎo)電率；另一方面，過(guò)量則在晶界形成RE元素的偏聚，此時(shí)它又成了新的雜質(zhì)，試驗(yàn)證明：當(dāng)W（RE）=0。15%~0。35%時(shí)，可獲得良好的綜合性能。

　　3  結(jié)論

　　1 CU加入到工業(yè)純鋁中，對(duì)其抗拉強(qiáng)度提高很明顯，但降低其導(dǎo)電率�；ヅ浼尤隦E與CU后，鋁的導(dǎo)電性能有所改善，互配加入量應(yīng)控制，不宜過(guò)量。

　　2 RE的加入可以降低基體中雜質(zhì)對(duì)導(dǎo)電率的有害影響，特別是與Fe，Si元素作用，減少了Fe，Si的固溶量，增大化合物形成的趨勢(shì)和能力，使其以析出態(tài)存在，提高導(dǎo)電率。RE的加入使工業(yè)純鋁的抗拉強(qiáng)度有明顯的提高，但含量要控制，當(dāng)W（RE）=0。15%~0。35%時(shí)，可獲得良好的綜合性能。