随着电子信息技术快速发展,电子设备的散热要求将会越来越高。铸造铝硅合金不仅具有密度小、耐腐蚀、易加工和良好的成型性等特点,而且与金、银和铜等散热材料相比,铸造铝合金还有较高的性价比。本文从合金化、压铸工艺(压铸温度)及热处理制度三方面研究,开发出抗拉强度抗大于300 MPa,导热系数大于170 W/m·K满足5G通讯散热要求的高强度高导热铸造铝合金。首先,铝硅二元合金实验表明Si元素含量为10%时,Si相呈球状,热导率提升至165.58 W/m·K,此时合金具有良好的流动性,确定合金成分为Al-10%Si。在研究(Sr、Mg、Cu、Fe)元素对Al-10%Si性能影响时,发现在Al-10%Si合金中加入Sr变质剂能够变质共晶硅使其力学性能增强,但是降低热导率;Mg元素加入使Al-10%Si的强度上升的同时导热系数降低,为平衡两者,确定Mg含量范围为0.25%-0.35%;通过研究不同Cu含量性能变化规律,发现其使Al-10%Si力学性能略微提升,但是热导率下降明显;Fe元素对压铸过程中的脱模具有重要影响。综合考虑合金的成本、铸造性能、力学性能及热导率,最终成分选定Al-10%Si-0.3%Mg-0.7%Fe。其次,在保持其它压铸参数不变的情况下,分别选择三种不同的压铸温度进行压铸试验。利用X光无损透视检测、金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、导热仪及力学性能测试等手段研究压铸温度对合金性能的影响,以及不同压铸温度下铸件微观组织与性能的关系。随着压铸温度的升高,铸件内部气孔数量增多,显微组织中α固溶体尺寸增大,汉字状的α-AlFeSi变为针状的β-AlFeSi,恶化合金的强度和热导率,断口由韧性断裂变为脆性断裂,从而使合金韧性变差。合金强度和热导率都是在压铸温度为650℃时取得最大值,分别为298 MPa(抗拉强度)、201 MPa(屈服强度)、143.23 W/m·K(导热系数)。最后,采用三种不同的人工时效制度T1对三种压铸温度下的铸件进行热处理,每种压铸温度下的铸件在经过三种不同时效处理后,热导率的提升较为明显,延伸率出现不同程度的下降。在压铸温度为650℃,时效制度为250℃×10 min时,合金的热导率达到最大值165.14 W/m·K,此时所对应的力学性能较差。由于长时间时效后Mg2Si析出的较为充分,力学性能都是在传统热处理175℃×6 h时取得最大值。从压铸温度650℃断口形貌分析造成高温时效处理时力学性能较差的原因是:气孔和夹杂缺陷,以及有害相富Fe相的富集。采用两种双级时效工艺对其进行热处理,相对单级时效力性能和热导率都有提升,双级方案1优于方案2,抗拉强度、屈服强度和热导率同时达到最佳水平,分别为 316 MPa、240 Mpa 和 171.76 W/m·K。