一种导电特种铝合金材料的制作方法

文档序号:11146541阅读:688来源:国知局

本发明涉及金属材料技术领域,具体是一种导电特种铝合金材料。



背景技术:

目前架空输电线路中使用最为广泛的仍是钢芯铝绞线(ACSR),该种导线量大面广,生产和应用较为成熟。但随着技术进步及电力行业发展的需要,世界上许多国家的输电线路上已广泛使用各类铝合金导线,主要有全铝合金绞线(AAAC)、铝合金芯铝绞线(ACAR)、钢芯铝合金绞线(AACSR)等几类。从合金线性能划分,又可分为高强度铝合金线、中强度铝合金线以及耐热系列铝合金线。但目前国内的输电线路用铝合金导线的导电性能较弱、抗拉强度低等现状。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种导电特种铝合金材料,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种导电特种铝合金材料,由以下质量百分比的合金元素熔炼而成:镁2.57-2.63%、硅1.26-1.49%、铜0.36-0.67%、锗0.11-0.20%、锰0.044-0.049%、硅0.026-0.037%,余量为铝。

作为本发明进一步的方案:所述导电特种铝合金材料,由以下质量百分比的合金元素熔炼而成:镁2.60-2.61%、硅1.33-1.40%、铜0.47-0.50%、锗0.16-0.17%、锰0.047-0.048%、硅0.029-0.032%,余量为铝。

作为本发明进一步的方案:所述导电特种铝合金材料,由以下质量百分比的合金元素熔炼而成:镁2.61%、硅1.36%、铜0.49%、锗0.17%、锰0.048%、硅0.031%,余量为铝。

作为本发明进一步的方案:所述导电特种铝合金材料中铝的原料来源于电子设备的回收。

一种导电特种铝合金材料的制备方法,具体步骤为:

(1)准备及预处理:按照铝合金材料中所需熔炼的元素,随后将含各元素的原料进行收集准备,其中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,其中含镁元素的原料和含硅元素的原料分别经过煅烧磨粉并进行电解提纯,其余铜、锗、锰、硅元素分别直接采用纯金属材料,接着将各元素的纯粉末按照比例进行研磨,研磨后放置混料机中混合,混匀后金属粉末的平均粒度d小于等于100μm;

(2)熔炼及成型:在氩气的保护下,将金属粉末与,随后放置在中频感应加热炉中进行熔炼,升温速度为50℃/min,直至升温至1300℃,保温42min,随后进行冷却,冷却至632.7℃,浇注到模具中,静置后进行脱模成型,即得导电特种铝合金材料。

作为本发明进一步的方案:具体步骤(1)中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,所述电解方法进行提纯操作具体为将含铝元素的原料加入到电解槽中获得铝熔体,随后加入冰晶石和钛白粉加热获得电解质熔盐,控制温度为823℃,电压为6.2V,通电电解,冷凝后获得固态铝块。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明制备的导电特种铝合金材料,具有低成本、电学性能优异、可大规模生产等有益特征,且可在-20℃至60℃下长期使用,强度、导电性能和耐热性能指标都可达到超耐热合金的国际标准。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种导电特种铝合金材料,由以下质量百分比的合金元素熔炼而成:镁2.57%、硅1.26%、铜0.36%、锗0.11%、锰0.044%、硅0.026%,余量为铝;所述导电特种铝合金材料中铝的原料来源于电子设备的回收。

一种导电特种铝合金材料的制备方法,具体步骤为:

(1)准备及预处理:按照铝合金材料中所需熔炼的元素,随后将含各元素的原料进行收集准备,其中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,其中含镁元素的原料和含硅元素的原料分别经过煅烧磨粉并进行电解提纯,其余铜、锗、锰、硅元素分别直接采用纯金属材料,接着将各元素的纯粉末按照比例进行研磨,研磨后放置混料机中混合,混匀后金属粉末的平均粒度d小于等于100μm;

(2)熔炼及成型:在氩气的保护下,将金属粉末与,随后放置在中频感应加热炉中进行熔炼,升温速度为50℃/min,直至升温至1300℃,保温42min,随后进行冷却,冷却至632.7℃,浇注到模具中,静置后进行脱模成型,即得导电特种铝合金材料。

其中:具体步骤(1)中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,所述电解方法进行提纯操作具体为将含铝元素的原料加入到电解槽中获得铝熔体,随后加入冰晶石和钛白粉加热获得电解质熔盐,控制温度为823℃,电压为6.2V,通电电解,冷凝后获得固态铝块。

实施例2

一种导电特种铝合金材料,由以下质量百分比的合金元素熔炼而成:镁2.60%、硅1.33%、铜0.47%、锗0.16%、锰0.047%、硅0.029%,余量为铝;所述导电特种铝合金材料中铝的原料来源于电子设备的回收。

一种导电特种铝合金材料的制备方法,具体步骤为:

(1)准备及预处理:按照铝合金材料中所需熔炼的元素,随后将含各元素的原料进行收集准备,其中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,其中含镁元素的原料和含硅元素的原料分别经过煅烧磨粉并进行电解提纯,其余铜、锗、锰、硅元素分别直接采用纯金属材料,接着将各元素的纯粉末按照比例进行研磨,研磨后放置混料机中混合,混匀后金属粉末的平均粒度d小于等于100μm;

(2)熔炼及成型:在氩气的保护下,将金属粉末与,随后放置在中频感应加热炉中进行熔炼,升温速度为50℃/min,直至升温至1300℃,保温42min,随后进行冷却,冷却至632.7℃,浇注到模具中,静置后进行脱模成型,即得导电特种铝合金材料。

其中:具体步骤(1)中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,所述电解方法进行提纯操作具体为将含铝元素的原料加入到电解槽中获得铝熔体,随后加入冰晶石和钛白粉加热获得电解质熔盐,控制温度为823℃,电压为6.2V,通电电解,冷凝后获得固态铝块。

实施例3

一种导电特种铝合金材料,由以下质量百分比的合金元素熔炼而成:镁2.61%、硅1.36%、铜0.49%、锗0.17%、锰0.048%、硅0.031%,余量为铝;所述导电特种铝合金材料中铝的原料来源于电子设备的回收。

一种导电特种铝合金材料的制备方法,具体步骤为:

(1)准备及预处理:按照铝合金材料中所需熔炼的元素,随后将含各元素的原料进行收集准备,其中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,其中含镁元素的原料和含硅元素的原料分别经过煅烧磨粉并进行电解提纯,其余铜、锗、锰、硅元素分别直接采用纯金属材料,接着将各元素的纯粉末按照比例进行研磨,研磨后放置混料机中混合,混匀后金属粉末的平均粒度d小于等于100μm;

(2)熔炼及成型:在氩气的保护下,将金属粉末与,随后放置在中频感应加热炉中进行熔炼,升温速度为50℃/min,直至升温至1300℃,保温42min,随后进行冷却,冷却至632.7℃,浇注到模具中,静置后进行脱模成型,即得导电特种铝合金材料。

其中:具体步骤(1)中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,所述电解方法进行提纯操作具体为将含铝元素的原料加入到电解槽中获得铝熔体,随后加入冰晶石和钛白粉加热获得电解质熔盐,控制温度为823℃,电压为6.2V,通电电解,冷凝后获得固态铝块。

实施例4

一种导电特种铝合金材料,由以下质量百分比的合金元素熔炼而成:镁2.61%、硅1.40%、铜0.50%、锗0.17%、锰0.048%、硅0.032%,余量为铝;所述导电特种铝合金材料中铝的原料来源于电子设备的回收。

一种导电特种铝合金材料的制备方法,具体步骤为:

(1)准备及预处理:按照铝合金材料中所需熔炼的元素,随后将含各元素的原料进行收集准备,其中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,其中含镁元素的原料和含硅元素的原料分别经过煅烧磨粉并进行电解提纯,其余铜、锗、锰、硅元素分别直接采用纯金属材料,接着将各元素的纯粉末按照比例进行研磨,研磨后放置混料机中混合,混匀后金属粉末的平均粒度d小于等于100μm;

(2)熔炼及成型:在氩气的保护下,将金属粉末与,随后放置在中频感应加热炉中进行熔炼,升温速度为50℃/min,直至升温至1300℃,保温42min,随后进行冷却,冷却至632.7℃,浇注到模具中,静置后进行脱模成型,即得导电特种铝合金材料。

其中:具体步骤(1)中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,所述电解方法进行提纯操作具体为将含铝元素的原料加入到电解槽中获得铝熔体,随后加入冰晶石和钛白粉加热获得电解质熔盐,控制温度为823℃,电压为6.2V,通电电解,冷凝后获得固态铝块。

实施例5

一种导电特种铝合金材料,由以下质量百分比的合金元素熔炼而成:镁2.63%、硅1.49%、铜0.67%、锗0.20%、锰0.049%、硅0.037%,余量为铝;所述导电特种铝合金材料中铝的原料来源于电子设备的回收。

一种导电特种铝合金材料的制备方法,具体步骤为:

(1)准备及预处理:按照铝合金材料中所需熔炼的元素,随后将含各元素的原料进行收集准备,其中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,其中含镁元素的原料和含硅元素的原料分别经过煅烧磨粉并进行电解提纯,其余铜、锗、锰、硅元素分别直接采用纯金属材料,接着将各元素的纯粉末按照比例进行研磨,研磨后放置混料机中混合,混匀后金属粉末的平均粒度d小于等于100μm;

(2)熔炼及成型:在氩气的保护下,将金属粉末与,随后放置在中频感应加热炉中进行熔炼,升温速度为50℃/min,直至升温至1300℃,保温42min,随后进行冷却,冷却至632.7℃,浇注到模具中,静置后进行脱模成型,即得导电特种铝合金材料。

其中:具体步骤(1)中含铝元素的原料通过电解方法进行提纯操作,所述电解方法进行提纯操作具体为将含铝元素的原料加入到电解槽中获得铝熔体,随后加入冰晶石和钛白粉加热获得电解质熔盐,控制温度为823℃,电压为6.2V,通电电解,冷凝后获得固态铝块。

综上所述,将本发明实施例1-5制备的导电特种铝合金材料进行测试,其电导率在53-56S/cm,且抗拉强度在134-149MPa范围内;发明人又进行了-20℃至60℃环境温度下,导电特种铝合金材料的电导性能仅下降1.3%,当环境温度在-40℃或100℃时,导电特种铝合金材料的电导性能只下降了4.8%。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

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