当前,3C产品、航空航天、通讯电子等领域均面临着日益增加的轻量化压力,同时,一些零部件对材料的导热性能往往有较高的要求(尤其是散热器件),以保证和提高产品的寿命及工作稳定性。纯镁的热导率在常见商用金属材料中仅次于铜和铝,比热导率与铝相当;然而常用铸造镁合金的导热性能却明显偏低,如AZ系铸造镁合金的热导率仅为50 W(m·K)-1左右,这严重阻碍了镁合金在有导热性能需求的工程领域的应用。因此,对镁合金导热性能研究并提高镁合金导热性能很有必要。本文以AZ91D镁合金为对象,制备了不同成型工艺(半连续铸造、压铸、挤压)、热处理工艺(T4、T6)和不同压铸厚度的镁合金试样。一方面,采用激光导热仪测量所制备镁合金试样的热导率,另一方面,通过光学显微镜(OM)、电子显微镜(SEM)、XRD、EDS等方法分析镁合金试样的微观组织,从组织的角度,研究AZ91D镁合金导热性能的影响因素。本文主要研究结果及结论如下:(1)不同成型工艺下AZ91D镁合金的热导率有一定差异,压铸态AZ91D合金的热导率高于半连续铸造合金,挤压变形使合金热导率显著降低。其主要机理有:1)半连续铸造合金中包含较多发达的第二相,其固溶体中Al原子和Zn原子含量均较高且分布不均匀,使合金整体的热导率降低;2)挤压使合金产生大量晶界和内部缺陷,同时大量Al原子固溶进Mg基体中,降低了合金热导率。(2)固溶处理使半连续铸造和压铸AZ91D合金的第二相充分溶解,大量Al原子固溶进Mg基体,破坏了Mg基体晶格排列的规则性,使合金热导率降低;时效处理中,Al原子从Mg基体中析出并重新形成第二相,该过程消耗了Mg基体中的Al原子,从而热导率增加。(3)对于挤压态AZ91D合金,挤压形成的位错线在固溶处理中发生回复,同时晶粒长大,组织中的缺陷减少,该过程有利于合金导热性能,且其作用大于固溶体中Al含量增加对导热性能的阻碍作用,使挤压态合金固溶处理后的热导率有所增加。经时效处理后,一方面伴随第二相析出,固溶体中Al含量减少,对合金导热的阻碍减小,另一方面,时效处理使挤压态合金晶粒粗化,晶界缺陷减少,有利于合金导热的进行,因此合金热导率上升。(4)随着压铸厚度的减小,AZ91D合金内部晶界增多,增加对电子和声子的散射作用,合金热导率随之越低;另外随着压铸厚度的减小,固溶于Mg基体的Al原子增多,对导热不利,这与固溶处理对合金热导率的影响趋势一致。(5)温度升高一方面使电子和声子的运动能力增强,另一方面会引起缺陷热阻减小并产生一定的时效行为,使AZ91D合金热导率随温度升高而逐渐增大。