Aluminium ist derzeit das am häufigsten verwendete Material für elektronische Kühlkörper. Die Eigenschaften von Aluminium sind ideal für die Herstellung Kühlkörper aus Aluminium. Gute Wärmeleitfähigkeit und niedriger Preis.
Im Folgenden werden die Eigenschaften von reinem Aluminium und Aluminiumlegierungen beschrieben, die in der Wärmeableitungsindustrie verwendet werden.
Reines Aluminium: Dichte: Aluminium ist ein sehr leichtes Metall mit einer Dichte von 2.71 g/cm3, was etwa 1/3 der Dichte von reinem Kupfer entspricht.
Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit: Aluminium hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit. Wenn der Querschnitt und die Länge von Aluminium denen von Kupfer entsprechen, beträgt die elektrische Leitfähigkeit von Aluminium etwa 61 % der von Kupfer. Wenn das Gewicht von Aluminium und Kupfer gleich ist (die Länge ist gleich), dann hat Aluminium eine Leitfähigkeit von 200 % der von Kupfer.
Chemische Eigenschaften: gute Beständigkeit gegen atmosphärischen Zerfall, da sich auf der Oberfläche leicht ein dichter Aluminiumoxidfilm bildet, der eine weitere Oxidation der inneren Metalle verhindern kann. Aluminium reagiert nicht mit konzentrierter Salpetersäure, organischen Säuren und Lebensmitteln. Aluminium hat eine kubisch-flächenzentrierte Struktur. Industrielles reines Aluminium ist extrem plastisch (ψ = 80 %). Es hält verschiedenen Formprozessen problemlos stand, aber seine Festigkeit ist zu gering, σb beträgt etwa 69 MPa, sodass reines Aluminium nur durch Kaltverformung verstärkt werden kann. Oder es kann legiert werden, um seine Festigkeit zu erhöhen, bevor es als Strukturmaterial verwendet werden kann;
Aluminium ist ein nicht magnetisches, funkenfreies Material mit guten Reflexionseigenschaften. Es kann sowohl sichtbares als auch ultraviolettes Licht reflektieren. Die Verunreinigungen in Aluminium sind Silizium und Eisen. Wenn der Gehalt an Verunreinigungen höher ist, sind die Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Plastizität geringer. ;
Zweitens, Aluminiumlegierung: Wenn Aluminium eine bestimmte Menge bestimmter Legierungselemente zugesetzt und dann einer Kaltbearbeitung oder Wärmebehandlung unterzogen wird, können bestimmte Eigenschaften erheblich verbessert werden. Die am häufigsten verwendeten Legierungselemente in Aluminium sind Kupfer, Magnesium, Silizium, Mangan und Zink. Diese Elemente können einzeln oder manchmal in Kombination zugesetzt werden, und zusätzlich zu den oben genannten Elementen kann eine Spur von Titan, Bor, Chrom oder dergleichen zugesetzt werden. Je nach Zusammensetzung der Aluminiumlegierung und den Eigenschaften des Herstellungsprozesses kann sie in zwei Typen unterteilt werden: gegossene Aluminiumlegierung und verformte Aluminiumlegierung.
Verformte Aluminiumlegierung: Diese Art von Aluminiumlegierung wird normalerweise durch Heiß- oder Kaltpressen verarbeitet, d. h. durch Walzen, Extrudieren und andere Verfahren, und wird zur Herstellung von Platten, Rohren, Stangen und verschiedenen Profilen verwendet. Diese Legierungen müssen eine ziemlich hohe Plastizität aufweisen, daher ist der Legierungsgehalt geringer. Beim Gießen von Aluminiumlegierungen wird flüssiges Metall direkt in die Sandform gegossen, um verschiedene Formen und komplexe Teile herzustellen. Für solche Legierungen sind gute Gusseigenschaften erforderlich, d. h. eine gute Fließfähigkeit, und wenn der Legierungsgehalt gering ist, eignet es sich zum Verformen von Aluminiumlegierungen. Wenn der Legierungsgehalt hoch ist, wird Aluminiumlegierung gegossen.
Der Elastizitätsmodul von Aluminiumlegierungen ist gering und entspricht nur 1/3 des Elastizitätsmoduls von Stahl. Das heißt, bei gleichem Querschnitt wird die gleiche Last aufgebracht. Die elastische Verformung von Aluminiumlegierungen ist dreimal so hoch wie die von Stahl und die Tragfähigkeit ist nicht stark, aber die seismische Leistung ist gut. Der Härtebereich der Aluminiumlegierung (einschließlich des Glüh- und Aushärtungszustands) beträgt 20 bis 120 HB.
Härtere Aluminiumlegierungen sind weicher als Stahl. Die Zugfestigkeitsgrenze von Aluminiumlegierungen liegt bei 90 MPa (reines Aluminium) bis 600 MPa (superhartes Aluminium).
Im Vergleich zu Stahl ist der Unterschied groß. Der Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen ist niedrig (im Allgemeinen etwa 600 °C, bei Stahl etwa 1450 °C). Die Aluminiumlegierung weist sowohl bei normaler als auch bei hoher Temperatur eine ausgezeichnete Formbarkeit auf und kann durch Extrusion zu einem Bauteil mit einer äußerst komplizierten Querschnittsform und einer dünnen Wand und hoher Maßgenauigkeit geformt werden. Neben geeigneten mechanischen Eigenschaften weisen Aluminiumlegierungen auch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Wurfeigenschaften auf.
