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铝合金以其优异的高比强度、良好的导热性能和低廉的成本,一直是散热部件的主要制造材料。随着无线通讯技术的快速发展,通讯系统及其设备向着高度集成化、高功率化及轻量化等方向发展,无线通讯信号的频率也随之增加,这对通讯系统及其设备的散热性能提出了更高的要求。5G通讯基站的有源天线单元（Active Antenna Unit,AAU）的密封壳体一直采用压铸铝合金制造,但以ADC12为代表的商用铸造铝合金导热性能较低,已经难以满足AAU对密封壳体材料导热性能的要求。基于此,本文以开发高导热铸造铝合金为目标,系统研究了常用合金元素对亚共晶Al-Si合金导热性能的影响规律,并进一步通过正交实验优化基础合金组分和较佳变质元素。最后,研究了复合变质工艺对合金导热性能和力学性能的同步影响规律,并揭示了凝固组织特征对合金导热性能和力学性能的同步影响机制。取得以下主要结论:首先系统研究了常用的九种合金元素（Fe、Cu、Zn、Co、Sb、Sr、B、Sm和RE）对亚共晶Al-Si合金导电性能的影响规律。在Si含量较高时,合金元素均能不同程度地提升Al-Si合金的导电率,其中Sr、B和RE对导电率的提升效果最为显著。基于以上研究结果设计了四因素三变量正交实验,并通过正交实验分析了几种合金元素对合金导电率、硬度和抗拉强度的影响规律。通过正交实验确定了基础合金的成分和变质剂的种类。其中,基础合金的成分为Al-7Si-0.6Fe-0.5Zn,变质元素为Sr、B和RE。研究发现加入0.3%Fe能小幅提升亚共晶Al-Si合金的导电率和导热系数,合金导热系数的提升与合金微观组织的改变相关。在亚共晶Al-Si合金中,随着Fe元素的加入,合金中会析出富铁的β相（Al5Si Fe）,且β相在两个阶段析出。当Fe含量较低时,只析出三元β相（βT相）,当Fe含量超过临界值(FeCrit)时,βT相析出量稳定,二元β相（βB相）随Fe含量的增加而增加。FeCrit随Si含量的增加而逐渐增大。β相的析出一方面降低了Si原子在α-Al中的过固溶度,有利于提高α-Al基体的导热系数;另一方面,β相的析出导致α-Al/β界面的形成,从而降低合金的导热系数。βT相能更有效降低Si原子在α-Al基体中的实际溶解度,且βT相的长径比小于βB相。因此,合金导热系数随βT相析出量的增加而增加,随βB相析出量的增加而降低。微量Sr（0.05%Sr）能有效提升亚共晶Al-Si（3%～12%Si）合金的导电（热）性能,共晶Si相形态的改变是变质合金导电（热）性能提升的主要原因。圆形横截面的α-Al/Si界面对自由电子的散射作用和散射概率小于片状横截面的α-Al/Si界面。Sr能将粗大片状共晶Si相转变为纤维状和细小片状的混合态。Sr变质共晶Si相的效果与合金中的Si含量相关。随着合金中Si含量的增加,枝晶间隙增大,纤维状共晶Si相的占比随之增加,片状共晶Si相的占比逐渐减少。当Si含量为9%时,Sr对共晶Si相的变质效果趋于稳定,片状共晶Si相的占比可以忽略不计。对比表明,Fe元素是通过降低Si原子在铝基体中的固溶度小幅提升合金的导热系数,而Sr元素是通过变质共晶Si相的形貌显著提升合金的导热系数,两种元素提升合金导热性能的机制有本质差异。基于正交实验及Fe和Sr元素对亚共晶Al-Si合金导热性能影响的研究,深入分析了复合变质工艺对基础合金（Al-7Si-0.6Fe-0.5Zn）导热系数和力学性能的同步影响机制。在B/La/Sr复合变质合金中,0.1%B/0.05%La/0.1%Sr复合变质工艺对基础合金导热系数和力学性能的同步提升幅度最大,随着La含量的增加,合金的导热系数和力学性能同步降低。研究发现当La按照B-La-Sr的顺序加入熔体中时,La作为中和剂能有效抑制B与Sr之间的相互毒化,使B和Sr能有效变质合金中的初生α-Al相和共晶Si相,并有利于合金导热系数和力学性能的同步提升。La含量的增加会导致细片状含La化合物的大量析出,同步降低合金的导热系数和力学性能。在此研究基础上,进一步研究了B/La/Ce/Sr复合变质工艺对基础合金导热系数和力学性能的同步影响。相较于0.1%B/0.05%La/0.1%Sr复合变质工艺,0.1%B/0.05%La/x Ce/0.1%Sr复合变质工艺能进一步同步提升合金的导热系数和力学性能,合金的导热系数和力学性能随Ce含量的增加先同步提升而后再同步降低,当Ce含量为0.5%时,导热系数和力学性能达到最大值。研究发现,富Fe相形态的改变是合金导热性能和力学性能同步提升的主要原因。当Ce含量达到0.8%时,长径比较大的富Ce相的析出是导热系数和力学性能同步下降的主要原因。本研究基于优化的合金体系及其复合变质工艺,通过对合金微观组织的调控实现对基础合金导热系数和力学性能的同步提升,并将该合金投入到工程实际应用,用于制造国内某通讯公司5G通讯基站AAU密封壳体。此外,本研究开发的高导热合金体系及其复合变质工艺也可用于制造新能源汽车的某些重要部件,如电机壳体、逆变器壳体、压缩机壳体等。在5G通讯和新能源汽车不断普及的背景下,本研究可为开发更优异的具有工程实际应用价值的高导热/高强度铝合金提供了有价值的工艺参考。