CN108715953A - 一种电缆铝合金材料 - Google Patents

一种电缆铝合金材料 Download PDF

Info

Publication number
CN108715953A
CN108715953A CN201810539917.7A CN201810539917A CN108715953A CN 108715953 A CN108715953 A CN 108715953A CN 201810539917 A CN201810539917 A CN 201810539917A CN 108715953 A CN108715953 A CN 108715953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium
alc
intermediate alloy
composite
rare earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810539917.7A
Other languages
English (en)
Inventor
夏森
陈大龙
黄耀
操瑞
谢荣婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Nicola Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Nicola Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Nicola Electronic Technology Co Ltd filed Critical Anhui Nicola Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201810539917.7A priority Critical patent/CN108715953A/zh
Publication of CN108715953A publication Critical patent/CN108715953A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14—Treatment of metallic powder
    • B22F1/145—Chemical treatment, e.g. passivation or decarburisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/023—Alloys based on aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电缆铝合金材料，包括以下成分：Ti3AlC2/Cu复合粉体材料1.5‑3％、镁锰中间合金0.8‑1.2％、稀土铝中间合金0.6‑0.9％、铝铬中间合金0.7‑1％、硅锆中间合金0.4‑0.7％、铝银中间合金0.9‑1.5％，余量为铝粉及其不可避免的杂质。本发明在铝粉中加入适量的稀土铝中间合金、增强导电率佳的材料Ti3AlC2/Cu复合粉体材料和镁锰中间合金、硅锆中间合金等，一方面可以细化晶粒，填补表层缺陷，提高纯度，减少晶粒的不均匀长大，另一方面可以增强铝合金的强度和导电率，使得制备的铝合金性能良好，且耐高温和腐蚀。

Description

一种电缆铝合金材料
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，具体涉及一种电缆铝合金材料。
背景技术
铝合金电缆在电工铝中加入铜、铁、镁、硅、锌、硼等合金元素，同时通过工艺调整，使得铝合金导体的机械性能大幅提高，避免纯铝导体的伸长率低、抗蠕变性能差、柔韧性差的问题，增加电缆系统的连接可靠性。由于铝合金电力电缆所具备的良好的机械性能和电性能，使得它可以广泛应用于国民经济的各个领域，如普通民宅、高层建筑、电梯、大小型超市商场、地铁、机场、车站、医院、银行、写字楼、宾馆酒店、邮政电信大楼、展览馆、图书馆、博物馆、古代建筑、学校、电力大楼、公共娱乐场所、隧道、地下建筑、仓库等，还可以用于冶金、钢铁、焦炭、煤矿、电厂、输变电站、造船、石油、化工、医药、核电站、航空航天、军事、造纸等行业，以及家电、汽车、公共交通设施等等。
铝合金的导电率是最常用基准材料铜IACS的61.8％，载流量是铜的79％，优于纯铝标准。但在同样体积下，铝合金的实际重量大约是铜的三分之一。因此，相同载流量时铝合金电缆的重量大约是铜缆的一半。采用铝合金电缆取代铜缆，可以减轻电缆重量，降低安装成本，减少设备和电缆的磨损，使安装工作更轻松。而且铜是一种不可再生资源，尤其中国是贫铜国家，铜资源本来就少，主要依靠进口。因而，提供一种用于电缆的铝合金材料取代传统的纯铝电缆或者纯铜电缆很有必要。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种电缆铝合金材料，可以代替目前的纯铝电缆导线或者纯铜电缆导线，而且其导电率和强度都较好。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电缆铝合金材料，由以下质量百分比的成分组成：Ti3AlC2/Cu复合粉体材料1.5-3％、镁锰中间合金0.8-1.2％、稀土铝中间合金0.6-0.9％、铝铬中间合金0.7-1％、硅锆中间合金0.4-0.7％、铝银中间合金0.9-1.5％，余量为铝粉及其不可避免的杂质；其中，Ti3AlC2/Cu复合粉体材料为稀土铈元素修饰的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料，其制备过程为：
a)Ti3AlC2/Cu复合粉体处理：将Ti3AlC2/Cu复合粉体分散在质量分数为68％的浓硝酸中，配置成质量浓度为3-5mg/mL的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸溶液，然后使用功率为80-100W的超声波清洗器超声50-60min，得到完全分散的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸悬浮体系，其中，调节超声波清洗器的温度为28-32℃；
b)稀土铈元素修饰的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料的制备：将经过将步骤1)处理后的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸悬浮体系置于盛有质量体积浓度为1.5-2mg/mL Ce(NO3)3的溶液中振荡反应2-3h，反应结束后将混合均匀的悬浮体系进行真空抽滤、洗涤、干燥处理，然后再在高纯N2的保护下280-300℃加热3-5h，制得负载稀土元素铈Ce的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料。
其中，所述Ti3AlC2/Cu复合粉体的粒径为50-100nm，其制备方法参考论文《Ti3AlC2/Cu纳米复合粉体及其块体材料的制备》北京交通大学，王文娟，2017。
所述镁锰中间合金中锰的含量为10％。
所述稀土铝中间合金中稀土的含量为35％。
所述铝铬中间合金中铬的含量为65％。
所述硅锆中间合金中锆的含量为50％。
所述铝银中间合金中银的含量为10％。
本发明的电缆铝合金材料使用复合粉体材料、中间合金以及铝复配，其中复合粉体材料为纳米级粉体，表面具有很高的活性，复配到铝单质中，可以十分均匀、稳定地弥散分布在铝基质中，再加入能够改善合金性能的添加型的功能合金(中间合金)，显著改善了其复配材料在基体中的弥散均匀性，有效提高了材料的致密性和整体性能。
本发明的有益效果：本发明在铝粉中加入适量的稀土铝中间合金、增强导电率佳的材料Ti3AlC2/Cu复合粉体材料和镁锰中间合金、硅锆中间合金等，一方面可以细化晶粒，填补表层缺陷，提高纯度，减少晶粒的不均匀长大，另一方面可以增强铝合金的强度和导电率，使得制备的铝合金性能良好，且耐高温和腐蚀。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于本发明。实施例中，各种原料均为市售品。
实施例1
一种电缆铝合金材料，由以下质量百分比的成分组成：
Ti3AlC2/Cu复合粉体材料2.4％、镁锰中间合金1％、稀土铝中间合金0.8％、铝铬中间合金0.8％、硅锆中间合金0.5％、铝银中间合金1.3％，余量为铝粉及其不可避免的杂质；其中，Ti3AlC2/Cu复合粉体材料为稀土铈元素修饰的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料，其制备过程为：
a)Ti3AlC2/Cu复合粉体处理：将2g Ti3AlC2/Cu复合粉体分散在500mL质量分数为68％的浓硝酸中，配置成质量浓度为4mg/mL的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸溶液，然后使用功率为100W的超声波清洗器超声60min，得到完全分散的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸悬浮体系，其中，调节超声波清洗器的温度为30℃；
b)稀土铈元素修饰的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料的制备：将经过将步骤1)处理后的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸悬浮体系置于盛有质量体积浓度为2mg/mL Ce(NO3)3的溶液中振荡反应3h，反应结束后将混合均匀的悬浮体系进行真空抽滤、洗涤、干燥处理，然后再在高纯N2的保护下290℃加热5h，制得负载稀土元素铈Ce的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料。
实施例2
一种电缆铝合金材料，由以下质量百分比的成分组成：
Ti3AlC2/Cu复合粉体材料2.7％、镁锰中间合金1％、稀土铝中间合金0.8％、铝铬中间合金0.9％、硅锆中间合金0.6％、铝银中间合金1.3％，余量为铝粉及其不可避免的杂质；其中，Ti3AlC2/Cu复合粉体材料为稀土铈元素修饰的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料，其制备过程为：
a)Ti3AlC2/Cu复合粉体处理：将2g Ti3AlC2/Cu复合粉体分散在500mL质量分数为68％的浓硝酸中，配置成质量浓度为4mg/mL的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸溶液，然后使用功率为100W的超声波清洗器超声60min，得到完全分散的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸悬浮体系，其中，调节超声波清洗器的温度为30℃；
b)稀土铈元素修饰的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料的制备：将经过将步骤1)处理后的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸悬浮体系置于盛有质量体积浓度为2mg/mL Ce(NO3)3的溶液中振荡反应3h，反应结束后将混合均匀的悬浮体系进行真空抽滤、洗涤、干燥处理，然后再在高纯N2的保护下290℃加热5h，制得负载稀土元素铈Ce的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料。
经检测，本发明制得的电缆铝合金材料的技术参数如下：
技术参数 实施例1 实施例2
伸长率(％) 30.3 30.5
抗拉强度MPa 248.6 249.2
硬度(HB) 142 140
导电率(IACS％) 78.4 79.1

Claims (6)

1.一种电缆铝合金材料，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Ti3AlC2/Cu复合粉体材料1.5-3％、镁锰中间合金0.8-1.2％、稀土铝中间合金0.6-0.9％、铝铬中间合金0.7-1％、硅锆中间合金0.4-0.7％、铝银中间合金0.9-1.5％，余量为铝粉及其不可避免的杂质；其中，Ti3AlC2/Cu复合粉体材料为稀土铈元素修饰的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料，其制备过程为：
a)Ti3AlC2/Cu复合粉体处理：将Ti3AlC2/Cu复合粉体分散在质量分数为68％的浓硝酸中，配置成质量浓度为3-5mg/mL的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸溶液，然后使用功率为80-100W的超声波清洗器超声50-60min，得到完全分散的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸悬浮体系，其中，调节超声波清洗器的温度为28-32℃；
b)稀土铈元素修饰的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料的制备：将经过将步骤1)处理后的Ti3AlC2/Cu复合粉体浓硝酸悬浮体系置于盛有质量体积浓度为1.5-2mg/mL Ce(NO3)3的溶液中振荡反应2-3h，反应结束后将混合均匀的悬浮体系进行真空抽滤、洗涤、干燥处理，然后再在高纯N2的保护下280-300℃加热3-5h，制得负载稀土元素铈Ce的Ti3AlC2/Cu复合粉体材料。
2.根据权利要求1所述的一种电缆铝合金材料，其特征在于，所述镁锰中间合金中锰的含量为10％。
3.根据权利要求1所述的一种电缆铝合金材料，其特征在于，所述稀土铝中间合金中稀土的含量为35％。
4.根据权利要求1所述的一种电缆铝合金材料，其特征在于，所述铝铬中间合金中铬的含量为65％。
5.根据权利要求1所述的一种电缆铝合金材料，其特征在于，所述硅锆中间合金中锆的含量为50％。
6.根据权利要求1所述的一种电缆铝合金材料，其特征在于，所述铝银中间合金中银的含量为10％。
CN201810539917.7A 2018-05-30 2018-05-30 一种电缆铝合金材料 Withdrawn CN108715953A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810539917.7A CN108715953A (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种电缆铝合金材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810539917.7A CN108715953A (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种电缆铝合金材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108715953A true CN108715953A (zh) 2018-10-30

Family

ID=63911582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810539917.7A Withdrawn CN108715953A (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种电缆铝合金材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108715953A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107109545A (zh) * 2014-12-05 2017-08-29 古河电气工业株式会社 铝合金线材、铝合金绞线、包覆电线、线束以及铝合金线材的制造方法
CN107312948A (zh) * 2017-07-05 2017-11-03 北京交通大学 一种三维连续网络结构钛铝碳/铝基复合材料及其无压浸渗制备方法
CN107604229A (zh) * 2017-09-19 2018-01-19 安徽恒利增材制造科技有限公司 一种高强度铁基合金及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107109545A (zh) * 2014-12-05 2017-08-29 古河电气工业株式会社 铝合金线材、铝合金绞线、包覆电线、线束以及铝合金线材的制造方法
CN107312948A (zh) * 2017-07-05 2017-11-03 北京交通大学 一种三维连续网络结构钛铝碳/铝基复合材料及其无压浸渗制备方法
CN107604229A (zh) * 2017-09-19 2018-01-19 安徽恒利增材制造科技有限公司 一种高强度铁基合金及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nie et al. Research on rare earth in aluminum
Benjamin et al. Dispersion strengthened aluminum made by mechanical alloying
CN108396168B (zh) 一种高强高导抗蠕变石墨烯增强铝合金材料的制备方法
CN107119214B (zh) 一种电力电缆用复合铝合金材料
CN104233033B (zh) 一种高强高韧镁基合金及其制备方法
CN101418401A (zh) 一种Al-Er合金导线材料及其制备方法
US3063832A (en) High conductivity tin-bearing aluminum alloy
Wang et al. Simultaneous achievement of high electromagnetic shielding effectiveness (X-band) and strength in Mg-Li-Zn-Gd/MWCNTs composite
Nie et al. Advanced aluminum alloys containing rare-earth erbium
CN108538428A (zh) 一种电缆用耐热铝合金材料
CN108315602A (zh) 一种铁路用稀土铝合金电缆导体及制备方法
Yanilkin et al. Fullerene-mediated electrosynthesis of Ag–C60 nanocomposite in a water-organic two-phase system
CN102231293B (zh) 铜包稀土铝合金扁线或排线及其生产方法
CN102828133B (zh) 一种超高强高韧镁合金制备方法
CN108715953A (zh) 一种电缆铝合金材料
Shen et al. Enhanced hydrogen storage properties of MgH2 with the co-addition of LiBH4 and YNi5 alloy
CN108384999A (zh) 一种电缆用铝合金材料
CN107190220B (zh) 一种利用反常孪晶改善稀土镁合金疲劳性能的方法
Xue et al. Comprehensive investigation on the structural, electronic and mechanical properties of T-Mg32 (Al, Zn) 49 phases in Al-Mg-Zn alloys
CN108754260A (zh) 一种导电率好的铝合金材料
CN108707786A (zh) 一种高导电率铝合金材料
CN109321794B (zh) Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料及制备方法
CN107475581A (zh) 氧化石墨烯铝合金复合材料及其制备方法
CN108806821A (zh) 一种石墨烯铜包铝合金排线及其制备方法
CN108722487B (zh) 一锅法制备具有双功能电催化活性的基于杂多酸杂化材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181030

WW01 Invention patent application withdrawn after publication