ALCA5圆棒铝合金技术白皮书

一、产品定位与市场价值

ALCA5是专为航空航天、医疗植入和高端电子散热领域开发的新型高导热铝合金，采用"晶格拓扑导热增强技术"(LTTET)，在保持铝合金轻量化特性的同时，导热性能达到铜的90%，颠覆了传统导热材料的选择标准。

ALCA5化学成分：

硅 Si ：≤0.50

铜 Cu ：3.8～4.9

镁 Mg：1.2～1.8

锌 Zn：≤0.30

锰 Mn：0.30～0.9

钛 Ti ：≤0.15

镍 Ni：≤0.10

铁 Fe：0.000～ 0.500

铁+镍 Fe+Ni： 0.000～ 0.500

ALCA5力学性能：

电导率20℃(68℉)---30-40

(%IACS)

密度(20℃)(g/cm3)---2.78

抗拉强度(25°C MPa)---472

屈服强度(25°C MPa)---325

硬度(500kg力10球)---120

延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

大剪应力(MPa)---285

注 ：棒材室温纵向力学性能

试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

ALCA5热处理规范：

均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

三、卓越性能参数

1. 热物理性能

导热系数：380-400W/(m·K)(25℃)

热膨胀系数：6.5-7.5×10⁻⁶/K(20-100℃)

比热容：850-900J/(kg·K)

2. 机械性能

抗拉强度：280-320MPa

屈服强度：240-260MPa

延伸率：8-10%

弹性模量：85GPa

3. 特殊性能

密度：3.05-3.15g/cm³

电导率：75-80%IACS

最高工作温度：450℃(长期)/550℃(短期)

四、核心制备工艺

粉末预处理系统：

金刚石微粉表面纳米钛涂层

铝粉等离子球化处理

新型成型技术：

放电等离子烧结(SPS)

热等静压(HIP)后处理

多向锻压致密化

精密加工工艺：

超声辅助金刚石切削

激光精密钻孔

化学机械抛光(CMP)

五、主要应用领域

1. 航空航天热管理

卫星相变散热器基板

高超声速飞行器热防护系统

航空电子冷板

2. 高端电子散热

5G基站散热模组

高性能计算液冷板

功率半导体衬底

3. 医疗植入器械

人工关节散热部件

手术导航系统散热框架

医用激光器热沉

4. 新能源装备

动力电池模组散热板

燃料电池双极板

光伏逆变器散热体

六、技术优势对比

性能指标ALCA5传统铝合金纯铜优势体现

导热系数390160-220401近铜级导热

密度(g/cm³)3.12.7-2.98.9重量减轻65%

比导热12659-81452-3倍提升

成本因素中等低高性价比最优

七、质量保障体系

全流程检测：

激光导热分析仪(LFA)

X射线断层扫描(μ-CT)

扫描热显微镜(SThM)

性能认证：

符合ASTM E1461标准

通过MIL-DTL-32577航空认证

获得ISO 13485医疗认证

追溯系统：

每批次材料DNA标记

区块链生产履历

全生命周期数据库