针对LED散热器用ADC12合金，研究了单独或复合添加Sr、B含量对其微观组织及导电导热性能的影响。结果表明，向ADC12合金中添加0.04%的B能够细化α-Al晶粒，从而提高材料的硬度，但是会在一定程度上削弱其导电导热性能；向ADC12中添加0.04%的Sr，共晶Si尺寸和二次枝晶臂间距都有一定程度减小，其性能与初始合金相比有一定程度增强；但是复合添加0.04%的Sr和0.04%的B后，共晶Si的变质效果较好且二次枝晶臂间距最小，共晶Si由细纤维状转变为了短棒状和颗粒状，减小了电子传输的阻力，从而提高了合金的电导率和热导率.

随着科学技术的迅猛发展，通讯设备、仪器与部件的设计越来越趋向于小型化、紧凑化、高效化、轻量化等方向发展。LED 由于其高效的发光效率而备受各领域关注，尤其是在大功率灯具应 用领域，如岛礁、舰艇、航空航天等，但由于其大功率所带来的大热量造成 LED 使用寿命严重下降，灯具的光衰可高达 20%~30%。因此传热过程、散热技术以及导热材料越来越引起重视。 本课题主要是在前期研究的基础上，通过在ADC12合金中添加Sr和B的最佳添加量（0.04%），研究其单一添加和复合添加对ADC12合金导热与导电性能的影响，并探究其微观组织与导热导电性能之间的关系。

1. 试验材料与方法 1.1试验合金 试验材料为99.7%（质量分数，下同）的工业纯铝，工业纯硅、Al-20Cu、Al-20Fe、Al-15La、Al-15Ce。Sr和B分别以Al-10Sr和 Al-3B的形式加入。将各元素按所需含量配制熔融，合金的化学成分见表1。

表1试样化学成分表

1.2试验工艺 将已经配制好的合金和氧化镁坩埚预热至573 K，再用SD-25高频感应炉熔化合金，将熔化温度设定为1 003 K。在加入变质剂和细化剂之间先加入C2Cl6除气除杂、搅拌、扒渣，然后加入变质剂，保持熔炼炉温度为1 013 K，保温时长为30 min，最后加入细化剂，然后搅拌、扒渣，静置15 min后将温度降低至973 K浇注。 在铸件上截取15 mm×15 mm×10 mm的试样，经砂纸打磨、抛光、腐蚀后在光学显微镜下观察试样金相组织形貌，用带能谱仪的扫描电镜观察、分析合金显微组织和成分；采用线截距法测量合金的二次枝晶臂间距（SDAS），并计算共晶Si的平均长度。采用D60K数字金属电导率测试仪测量试样的电导率；采用HVS-1000Z显微硬度计测量试样的显微硬度。

2. 试验结果与讨论 2.1铸态合金的微观结构 图1为不同Sr、B加入量对ADC12铝合金显微组织的影响，组织中白色部分为α-Al基体，深黑色和灰色部分为Si相。图1a中α-Al晶粒没有明显的轮廓，这说明α-Al的尺寸较大；共晶Si的形貌多种多样，有细纤维状、板条状和少量的短棒状，并且还出现了极少量的块状初生Si。当试样添加0.04%的B后，见图1b，合金的微观组织有了一定程度的改善，α-Al晶粒得到细化但共晶Si形貌的改变不明显，说明添加一定量的B能够细化α-Al晶粒的尺寸，但是对共晶Si没有影响。从图1c可以看出，当添加0.04%的Sr后，α-Al晶粒和图1a相比有一定程度的细化，但未出现块状初生Si，且共晶Si的形貌主要为细纤维状和短杆状，并且较为均匀的分布在基体上，说明添加适量的Sr可以在变质共晶Si的同时细化α-Al晶粒。当复合添加0.04%的Sr和0.04%的B，见图1d，合金中的α-Al组织已经出现明显的枝状晶和部分的等轴晶，并且共晶Si基本上转变为了短杆状和颗粒状，说明Sr和B复合添加时共晶Si的变质效果最好，并且共晶Si富集在α-Al晶粒周围，未发现初生Si。

(a)1号   (b) 2号 (c)3号 (d)4号 图1 试样的金相显微组织

表2是试样二次枝晶臂间距和共晶Si平均尺寸。可以看出，只添加B并不能使共晶Si发生细化，所以2号试样的共晶Si平均尺寸较1号没有明显变化，而α-Al晶粒则产生一定程度的细化。单独加入0.04%的Sr后，合金中的共晶Si平均尺寸较1号试样有了显著的变化，下降了38.45%；并且SDAS也有一定程度的降低，说明Sr除了能够变质Si相，还能在一定程度上改变晶粒大小；当Sr和B共同添加时，共晶Si尺寸较1号试样有较大的幅度的细化，共晶Si变质基本完全，并且SDAS值也降低了。这是因为Sr和Al形成低固溶度固溶体，Sr原子大部分都聚集在α-Al晶粒的晶界处，从而导致成分过冷，促进α-Al晶粒的形核，使晶粒细化[12]；而B元素在ADC12中会形成AlB2颗粒，α-Al虽然不能在AlB2上形核，但Si相可以，α-Al可能在Si相上形核，从而达到细化晶粒的效果[13]，所以4号试样的SDAS值是4个试样中最小的。LU SZ等[14]发现共晶Si改性剂的理想原子半径比为1.646。Sr