Zn及熱處理對Mg-4Y合金組織、導熱與導電性能的影響
發(fā)布時間:2022-06-17 08:53
隨電訊產(chǎn)品向輕、薄、短、小方向發(fā)展,人們對電子產(chǎn)品殼體材料、散熱器件材料的選擇提出更高要求。具有低密度、優(yōu)異導熱、導電、電磁屏蔽等性能的鎂合金,逐漸吸引學者研究其熱物理性能,旨在作為散熱材料用于3C產(chǎn)品。基于此,在已研究的高導熱Mg-Zn、Mg-RE合金的基礎(chǔ)上,本文選取Mg-4Y基合金,添加不同Zn(1~4 wt.%)含量,采取光學顯微鏡、X射線衍射儀、差示掃描量熱儀、掃描電鏡及能譜儀、渦流電導率儀、LFA 457激光導熱儀等多種實驗設(shè)備,系統(tǒng)研究了Zn含量及固溶、時效對合金組織及導熱、導電性能的影響。論文得出以下結(jié)論:Zn含量由1%增至4%,鑄態(tài)Mg-4Y-xZn合金中三元相由X相,X相,向X+W,W相轉(zhuǎn)變;合金晶粒尺寸先減小后增加,Zn含量增至3%,晶粒最小,約為39.2μm。隨Zn含量增加,合金的熱導率、電導率并非呈線性增加,而遵循WZ41﹤WZ43﹤WZ42﹤WZ44的規(guī)律。WZ44合金室溫熱導率、電導率可達95.61 W·m-1·K-1和13.73 MS·m-1。基于Smith-Palmer方程,得到了298...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 物質(zhì)的熱傳導
1.2.1 熱傳導基本概念與定律
1.2.2 金屬導熱的物理機制
1.2.3 金屬熱導率與電導率的關(guān)系
1.3 影響鎂合金熱導率的因素
1.3.1 固溶原子對熱導率的影響
1.3.2 第二相對熱導率的影響
1.3.3 晶粒度對熱導率的影響
1.3.4 溫度對熱導率的影響
1.3.5 其他因素對熱導率的影響
1.4 高導熱鎂合金的研究現(xiàn)狀
1.4.1 Mg-RE系合金
1.4.2 Mg-Zn系合金
1.5 研究目的、意義及主要內(nèi)容
第二章 試驗方法
2.1 實驗工藝流程圖
2.2 實驗合金設(shè)計
2.3 合金熔煉及澆注工藝
2.3.1 合金配料
2.3.2 澆注設(shè)備準備
2.3.3 熔煉及澆注工藝
2.4 熱處理工藝
2.4.1 熱處理設(shè)備
2.4.2 實驗方案
2.5 微觀組織分析
2.5.1 光學顯微組織分析(OM)
2.5.2 掃描電子顯微分析(SEM)
2.5.3 X射線衍射儀分析(XRD)
2.5.4 差示掃描量熱測試(DSC)
2.6 導熱性能測試
2.6.1 熱擴散系數(shù)
2.6.2 比熱容
2.6.3 密度
2.7 電導率測試
2.8 硬度
第三章 Zn對鑄態(tài)Mg-4Y合金組織與性能的影響
3.1 Jmat Pro熱力學計算
3.1.1 Mg-RE基合金的選擇
3.1.2 常見元素對Mg-4Y基合金導熱、導電性能的影響
3.1.3 Mg-4Y-x Zn系合金平衡相圖熱力學計算
3.2 Zn含量對鑄態(tài)Mg-4Y合金組織的影響
3.2.1 相組成分析
3.2.2 顯微組織形貌分析
3.3 Zn含量對鑄態(tài)Mg-4Y合金性能的影響
3.4 鑄態(tài)Mg-4Y-x Zn合金熱導率與電導率的關(guān)系
3.5 本章小結(jié)
第四章 熱處理對Mg-4Y-x Zn合金組織與性能的影響
4.1 固溶處理
4.1.1 固溶工藝對Mg-4Y-x Zn合金組織的影響
4.1.2 固溶工藝對Mg-4Y-x Zn合金硬度的影響
4.1.3 最佳固溶工藝
4.2 時效處理
4.2.1 時效處理工藝參數(shù)的確定
4.3 熱處理工藝對Mg-4Y-x Zn合金組織的影響
4.3.1 相組成分析
4.3.2 顯微組織形貌分析
4.4 熱處理工藝對Mg-4Y-x Zn合金性能的影響
4.4.1 Zn含量對熱處理態(tài)Mg-4Y合金性能的影響
4.4.2 時效時間與時效溫度對WZ44合金性能的影響
4.4.3 溫度對WZ44合金導熱性能的影響
4.5 熱處理態(tài)Mg-4Y-x Zn合金熱導率與電導率的關(guān)系
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
在讀期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
本文編號:3653709
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【學位級別】:碩士
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ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 物質(zhì)的熱傳導
1.2.1 熱傳導基本概念與定律
1.2.2 金屬導熱的物理機制
1.2.3 金屬熱導率與電導率的關(guān)系
1.3 影響鎂合金熱導率的因素
1.3.1 固溶原子對熱導率的影響
1.3.2 第二相對熱導率的影響
1.3.3 晶粒度對熱導率的影響
1.3.4 溫度對熱導率的影響
1.3.5 其他因素對熱導率的影響
1.4 高導熱鎂合金的研究現(xiàn)狀
1.4.1 Mg-RE系合金
1.4.2 Mg-Zn系合金
1.5 研究目的、意義及主要內(nèi)容
第二章 試驗方法
2.1 實驗工藝流程圖
2.2 實驗合金設(shè)計
2.3 合金熔煉及澆注工藝
2.3.1 合金配料
2.3.2 澆注設(shè)備準備
2.3.3 熔煉及澆注工藝
2.4 熱處理工藝
2.4.1 熱處理設(shè)備
2.4.2 實驗方案
2.5 微觀組織分析
2.5.1 光學顯微組織分析(OM)
2.5.2 掃描電子顯微分析(SEM)
2.5.3 X射線衍射儀分析(XRD)
2.5.4 差示掃描量熱測試(DSC)
2.6 導熱性能測試
2.6.1 熱擴散系數(shù)
2.6.2 比熱容
2.6.3 密度
2.7 電導率測試
2.8 硬度
第三章 Zn對鑄態(tài)Mg-4Y合金組織與性能的影響
3.1 Jmat Pro熱力學計算
3.1.1 Mg-RE基合金的選擇
3.1.2 常見元素對Mg-4Y基合金導熱、導電性能的影響
3.1.3 Mg-4Y-x Zn系合金平衡相圖熱力學計算
3.2 Zn含量對鑄態(tài)Mg-4Y合金組織的影響
3.2.1 相組成分析
3.2.2 顯微組織形貌分析
3.3 Zn含量對鑄態(tài)Mg-4Y合金性能的影響
3.4 鑄態(tài)Mg-4Y-x Zn合金熱導率與電導率的關(guān)系
3.5 本章小結(jié)
第四章 熱處理對Mg-4Y-x Zn合金組織與性能的影響
4.1 固溶處理
4.1.1 固溶工藝對Mg-4Y-x Zn合金組織的影響
4.1.2 固溶工藝對Mg-4Y-x Zn合金硬度的影響
4.1.3 最佳固溶工藝
4.2 時效處理
4.2.1 時效處理工藝參數(shù)的確定
4.3 熱處理工藝對Mg-4Y-x Zn合金組織的影響
4.3.1 相組成分析
4.3.2 顯微組織形貌分析
4.4 熱處理工藝對Mg-4Y-x Zn合金性能的影響
4.4.1 Zn含量對熱處理態(tài)Mg-4Y合金性能的影響
4.4.2 時效時間與時效溫度對WZ44合金性能的影響
4.4.3 溫度對WZ44合金導熱性能的影響
4.5 熱處理態(tài)Mg-4Y-x Zn合金熱導率與電導率的關(guān)系
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
在讀期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
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