CN104388763A - 一种铝合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金材料及其制备方法，该铝合金材料，由包含以下重量份的组分制成：氧化物0.12-0.16份、镁0.08-0.14份、泡沫镍0.07-0.12份、氮化硅0.05-0.08份、石墨烯0.02-0.08份、铜0.02-0.32份和铝98.5-99.4份。本发明还提供了一种铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：（1）称取氧化物0.12-0.16重量份和铝98.5-99.4重量份在惰性气氛下加热到660-690℃，混合均匀；（2）将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的石墨烯0.02-0.08重量份，升温至700-710℃；（3）在惰性气氛下依次加入镁0.08-0.14重量份、铜0.02-0.32重量份、泡沫镍0.07-0.12重量份、晶须0-0.09重量份和氮化硅0.05-0.08重量份，保温0.5-2小时，除渣、除气，得到铝合金材料。本发明制得的铝合金材料可作为接地导线、电线、电缆，用于电力领域。

Description

一种铝合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于合金材料领域，特别涉及一种铝合金材料及其制备方法。 
  
背景技术
接地线是为了当意外出现电压时，保证人员安全之用。接地线根据其应用领域的不同，可分为家用电器接地线和电力系统接电线，电力系统的接地线中的接地夹通常由铝合金压铸而成，电力系统接地线按照操作棒接电线夹与短路地引导线不同，可分为线路型短路接地线和变电型短路接地线，可根据电压等级和额定短路电流大小对不同的接地线进行选择。 
铝合金材料弥补了以往纯铝材在性能方面的不足，使其在具有良好导电性的同时，提高弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能，能够保证铝合金材料在不同的使用环境中仍能保持良好的稳定性和耐候性。同时由于铝合金的重量较铜轻，且价格较便宜，因而越来越多的地方采用铝合金取代铜缆。但是随着电力材料的不断发展，对铝合金材料各方面的性能要求也越来越高，因而亟需耐高温、耐腐蚀、导电率高、重量轻、抗拉强度高和寿命长的合金材料。 
  
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种铝合金材料及其制备方法，该铝合金材料不仅具有着良好的耐高温、耐腐蚀性能，而且具有导电率高、重量轻、延伸率高、抗拉强度高和寿命长的特点。本发明制得的铝合金材料可用于电力领域，作为接地导线、电线、电缆。 
本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 
一种铝合金材料，由包含以下重量份的组分制成：
氧化物     0.12-0.16份，
镁     0.08-0.14份，
泡沫镍    0.07-0.12份，
氮化硅    0.05-0.08份，
石墨烯    0.02-0.08份，
铜   0.02-0.32份，
铝     98.5-99.4份。
所述组分还包括晶须0-0.09重量份。 
所述晶须选自碳化硅晶须、氧化锌晶须中的一种或两种的混合。 
所述晶须的直径为0.7-1.2微米。 
所述氧化物选自三氧化二镧、二氧化锆和二氧化铱中的一种或几种的混合。 
所述氧化物为三氧化二镧、二氧化锆和二氧化铱的质量比为1:2:1的混合物。 
所述石墨烯为三维石墨烯。 
一种铝合金材料的制备方法，该方法包括以下步骤： 
（1）称取氧化物0.12-0.16重量份和铝98.5-99.4重量份在惰性气氛下加热到660-690℃，混合均匀；
（2）将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的石墨烯0.02-0.08重量份，升温至700-710℃；
（3）在惰性气氛下依次加入镁0.08-0.14重量份、铜0.02-0.32重量份、泡沫镍0.07-0.12重量份、晶须0-0.09重量份和氮化硅0.05-0.08重量份，保温0.5-2小时，除渣、除气，得到铝合金材料。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明制得的铝合金材料具有耐高温、耐腐蚀性能，而且具有导电率高、重量轻、抗拉强度高和寿命长的特点。
（2）本发明制得的铝合金材料在不同的使用环境中仍能保持良好的稳定性和耐候性。 
（3）本发明的铝合金材料，其制备方法简单，易于工业化生产。 
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。 
实施例1 
（1）称取三氧化二镧0.03kg、二氧化锆0.06kg、二氧化铱0.03kg和铝98.5kg在氮气气氛下加热到660℃，混合均匀；
（2）将步骤1的产物，在氮气气氛下加入充分球磨的三维石墨烯0.08kg，升温至700℃；
（3）在氮气气氛下依次加入镁0.08kg、铜0.32kg、泡沫镍0.07kg、直径为0.7微米的碳化硅晶须0.09 kg和氮化硅0.08kg，保温0.5小时，除渣、除气，得到铝合金材料。
制得铝合金材料的性能测试结果如表1所示。 
实施例2 
（1）称取三氧化二镧0.04kg、二氧化锆0.08kg、二氧化铱0.04kg和铝99.4kg在氮气气氛下加热到690℃，混合均匀；
（2）将步骤1的产物，在氮气气氛下加入充分球磨的三维石墨烯0.02kg，升温至710℃；
（3）在氮气气氛下依次加入镁0.14kg、铜0.02kg、泡沫镍0.12kg、直径为1.2微米的氧化锌晶须0.03 kg和氮化硅0.05kg，保温2小时，除渣、除气，得到铝合金材料。
制得铝合金材料的性能测试结果如表1所示。 
实施例3 
（1）三氧化二镧0.03kg、二氧化锆0.06kg、二氧化铱0.03kg和铝98kg在氮气气氛下加热到670℃，混合均匀；
（2）将步骤1的产物，在氮气气氛下加入充分球磨的石墨烯0.6kg，升温至700℃；
（3）在氮气气氛下依次加入镁0.08kg、铜0.02kg、泡沫镍0.07kg和氮化硅0.05kg，保温1小时，除渣、除气，得到铝合金材料。
制得铝合金材料的性能测试结果如表1所示。 
实施例4 
（1）称取二氧化铱0.16kg和铝98.5kg在氮气气氛下加热到660℃，混合均匀；
（2）将步骤1的产物，在氮气气氛下加入充分球磨的石墨烯0.02kg，升温至710℃；
（3）在氮气气氛下依次加入镁0.08kg、铜0.22kg、泡沫镍0.1kg、直径为0.7微米的碳化硅晶须0.09kg和氮化硅0.08kg，保温0.5小时，除渣、除气，得到铝合金材料。
制得铝合金材料的性能测试结果如表1所示。 
对比例 
将铝98.5kg加热到660℃，在氮气气氛下加入充分球磨的石墨烯0.02kg、镁0.08kg、铜0.22kg、泡沫镍0.1kg和氮化硅0.08kg，升温至710℃，保温0.5小时，除渣、除气，在400℃下，退火2小时，得到铝合金材料:
表1
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种铝合金材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
氧化物     0.12-0.16份，
镁     0.08-0.14份，
泡沫镍    0.07-0.12份，
氮化硅    0.05-0.08份，
石墨烯    0.02-0.08份，
铜   0.02-0.32份，
铝     98.5-99.4份。
2. 根据权利要求1所述铝合金材料，其特征在于，所述组分还包括晶须0-0.09重量份。
3. 根据权利要求2所述铝合金材料，其特征在于，所述晶须选自碳化硅晶须、氧化锌晶须中的一种或两种的混合。
4.根据权利要求2所述铝合金材料，其特征在于，所述晶须的直径为0.7-1.2微米。
5. 根据权利要求1所述铝合金材料，其特征在于，所述氧化物选自三氧化二镧、二氧化锆和二氧化铱中的一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述铝合金材料，其特征在于，所述氧化物为三氧化二镧、二氧化锆和二氧化铱的质量比为1:2:1的混合物。
7. 根据权利要求1所述铝合金材料，其特征在于，所述石墨烯为三维石墨烯。
8. 一种铝合金材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取氧化物0.12-0.16重量份和铝98.5-99.4重量份在惰性气氛下加热到660-690℃，混合均匀；
    （2）将步骤1的产物，在惰性气氛下加入充分球磨的石墨烯0.02-0.08重量份，升温至700-710℃；
（3）在惰性气氛下依次加入镁0.08-0.14重量份、铜0.02-0.32重量份、泡沫镍0.07-0.12重量份、晶须0-0.09重量份和氮化硅0.05-0.08重量份，保温0.5-2小时，除渣、除气，得到铝合金材料。
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