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5G基站用高导热压铸铝合金材料开发及应用
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盐城万创技术转移有限公司1号店
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     本项目密切关注5G基站箱体零部件应用实际需求,以材料设计-微结构调控-成型工艺-零部件验证一体化流程为技术关键点,开发的铝合金材料弥补了目前5G基站箱体材料强度和热导率的短板;使用项目研发材料制备的5G基站箱体,具有高强度、高热导率、优异的装配性,且重量较现有箱体下降30%。同时作品从实际生产出发,实现了复杂形状5G基站箱体的压铸成型,具有巨大的工业应用价值。
     本项目具有高强度高导热的优良特性,可应用于对导热和轻量化有较高需求的产品,如通信基站、手机中框、光伏逆变器等。研发的铝合金显著提升了5G基站和智能终端的散热效率,满足了电子通信产业的现实需求,同时很大潜力应用于汽车散热件和LED散热灯座等零部件。
(1)提出既能提高强度又不大幅降低热导率的微合金化材料性能调控方法,实现了材料设计-微结构调控-成型工艺-零部件验证一体化设计与开发;
(2)实现合金元素微量化精准调控设计,阐明了铝合金强度与导热性能双提升的调控机理;
(3)以时效热处理手段控制强化元素在合金基体中产生的晶格畸变,实现微量元素强化下材料热导率的提升。

在未来,5G基站数量将为4G基站数量的4-5倍,需要约2400万个5G基站才能实现5G信号在中国完全覆盖。若每个产品利润按50元计算,预计将产生12亿的直接经济利润。在国际市场上,IDC国际数据公司(美国)调查报告显示预计到2021年,全球5G基站总数将达到1.5亿个,本产品利润则可达到60亿左右。

我们使用FLOtherm软件对使用本材料的基站机箱进行了模拟实验,结果表明:铝合金热导率由119W/(m·K)提高到169W/(m·K)后,基站内部芯片表面最高温度降低了4℃。目前 , 电子元器件的组装愈来愈密集化 , 其工作环境急剧向高温方向变化。电子元器件所处环境温度每上升2℃,其寿命会衰减10%~30%,而5G基站以其特殊性,无法使用强制冷却,只能通过箱体材料本身进行散去热量。使用本作品研发的高强高导热材料后,预计5G基站温度将下降2~4℃,可使基站能耗下降10%~20%,至少每天可节省电能0.24度,工业用电平均价格为0.725元/度,则每年可节省电费15.2亿;且本作品研发的材料屈服强度更高,在满足机箱力学性能的前提下,可以使散热翅片和机箱壁做得更薄,机箱整体重量比原来减轻30%(2.24KG),当前市场纯铝价格为17500元/吨,则可节省材料费用9.4亿元。所以本作品可以产生十分可观的经济效益。

商品类型 技术成果 项目阶段 试生产 技术领域
专利号 成果权属 独占 知识产权状况
高新技术领域分类 电子信息 信息安全技术 网络与通信安全技术 交易方式 独占许可 信息有效期至 长久有效
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