一种复合材料型耐火母线制备工艺的制作方法

本发明涉及电工合金领域，特别涉及一种复合材料型耐火母线制备工艺。

背景技术

电力设备中的母线是将配电装置中的各个载流分支回路连接在一起，起着汇集、分配和传送电能的作用。铜铝复合材料作为新型复合材料的一种，不仅具有铜的导电、导热率高、接触电阻低等优点，也具有铝的质轻、耐腐、经济等优点。虽然这种复合材料型的母线在力学性能和导电性能上有诸多优点，但就现有的母线而言，仅仅是采用单层外壳对其进行防护，防护强度低下，容易造成损坏，同时没有耐火功能，安全性弱。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种复合材料型耐火母线制备工艺，具有耐火功能，防护等级高，持久耐用。

为实现上述目的，本发明采用的方法是：一种复合材料型耐火母线制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

s1：对铜料及铝锭进行预处理，除去铜料及铝锭表面的氧化物；

s2：将铝锭放入高温炉中融化，并在惰性气体的保护下加入稀土元素，搅拌均匀，得到合金液；

s3：将得到的合金液通过分流盘在半连续铸锭机上进行铸造，得到铝合金杆；

s4：将铝合金杆通过拉拔机得到合金铝母线芯体；

s5：将合金铝母线芯体进行酸蚀、水洗后，对其表面进行镀锡，形成镀锡层；

s6：将铜料放入高温炉中融化，得到铜液后浇筑成铜锭胚体；

s7：将铜锭胚体放入轧机内轧制成铜带；

s8：将得到的铜带经碱洗后，放入镀银液中对其表面进行镀银，形成镀银层；

s9：将经镀银后的铜带包覆在合金铝母线芯体上，并经拉拔退火成型，得到母线本体；

s10：将母线本体置于模具中，然后将配制好的合成树脂聚合物浇注入模，固化脱模，形成耐火层，其中，合成树脂聚合物按重量百分比的化学成分包含：45%-50%的酚醛树脂、5%-10%的乙二胺固化剂、3%-6%的双氰胺固化促进剂、30%-35%的石英砂、10%-15%的陶瓷化硼酸锌。

作为本发明的一种改进，所述步骤s2的稀土元素与铝的重量比例为1:20，其中稀土元素的成分按其重量百分比包含：30%-38%的钛、20%-30%的锆、35%-40%的铬。

作为本发明的一种改进，所述步骤s3中，合金液在700-750摄氏度条件下静置保温15-20分钟，然后在680-700摄氏度的条件下进入半连续铸锭机上进行铸造。

作为本发明的一种改进，所述步骤s5中，对合金铝母线芯体镀锡时，采用热浸式过渡镀锡，温度控制在65-80摄氏度。

作为本发明的一种改进，所述步骤s8具体包括：

s81：将铜带用碱液进行碱蚀，其中碱液为氢氧化钠，温度控制在50-80摄氏度，反应时间为2-3min；

s82：浸泡在惰性元素液体中，温度控制在30-40摄氏度，浸泡时间为40-45min；

s83：在镀银液中进行镀银，镀银时间为2-3h，镀银液温度为20-40摄氏度。

作为本发明的一种改进，所述上盖板、下盖板上还设有方形卡槽。

有益效果：

本发明所述的一种复合材料型耐火母线制备工艺，在合金铝母线芯体镀锡及在铜带上镀银，这样不仅能提高母线的物理性能，而且多层结构在使用时能进一步形成氧化层从而提高耐火能力，另外合成树脂聚合物在一定温度下可以形成玻璃化陶瓷层，从而起到阻燃效果，由该工艺制备的母线防护等级高，耐火性能好，使用安全稳定。

附图说明

图1是本发明制备的复合材料型耐火母线结构示意图。

图中各构件为：

1-合金铝母线芯体，2-镀锡层，3-铜带，4-镀银层，5-耐火层。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明的情况下做类似推广改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1：

s1：对铜料及铝锭进行预处理，除去铜料及铝锭表面的氧化物；

s2：将铝锭放入高温炉中融化，并在惰性气体的保护下加入稀土元素，搅拌均匀，得到合金液，稀土元素与铝的重量比例为1:20，其中稀土元素的成分按其重量百分比包含：30%的钛、30%的锆、40%的铬；

s3：将得到的合金液通过分流盘在半连续铸锭机上进行铸造，得到铝合金杆，合金液在700摄氏度条件下静置保温15-20分钟，然后在680摄氏度的条件下进入半连续铸锭机上进行铸造；

s4：将铝合金杆通过拉拔机得到合金铝母线芯体；

s5：将合金铝母线芯体进行酸蚀、水洗后，对其表面进行镀锡，形成镀锡层，对合金铝母线芯体镀锡时，采用热浸式过渡镀锡，温度控制在65摄氏度；

s6：将铜料放入高温炉中融化，得到铜液后浇筑成铜锭胚体；

s7：将铜锭胚体放入轧机内轧制成铜带；

s8：将得到的铜带经碱洗后，放入镀银液中对其表面进行镀银，形成镀银层，

s81：将铜带用碱液进行碱蚀，其中碱液为氢氧化钠，温度控制在50摄氏度，反应时间为2min；

s82：浸泡在惰性元素液体中，温度控制在30摄氏度，浸泡时间为40min；

s83：在镀银液中进行镀银，镀银时间为2h，镀银液温度为20摄氏度；

s9：将经镀银后的铜带包覆在合金铝母线芯体上，并经拉拔退火成型，得到母线本体；

s10：将母线本体置于模具中，然后将配制好的合成树脂聚合物浇注入模，固化脱模，形成耐火层，其中，合成树脂聚合物按重量百分比的化学成分包含：45%的酚醛树脂、5%的乙二胺固化剂、6%的双氰胺固化促进剂、34%的石英砂、10%的陶瓷化硼酸锌。

制得样品1。

实施例2：

s1：对铜料及铝锭进行预处理，除去铜料及铝锭表面的氧化物；

s2：将铝锭放入高温炉中融化，并在惰性气体的保护下加入稀土元素，搅拌均匀，得到合金液，稀土元素与铝的重量比例为1:20，其中稀土元素的成分按其重量百分比包含：35%的钛、25%的锆、40%的铬；

s3：将得到的合金液通过分流盘在半连续铸锭机上进行铸造，得到铝合金杆，合金液在700-750摄氏度条件下静置保温15-20分钟，然后在690摄氏度的条件下进入半连续铸锭机上进行铸造；

s4：将铝合金杆通过拉拔机得到合金铝母线芯体；

s5：将合金铝母线芯体进行酸蚀、水洗后，对其表面进行镀锡，形成镀锡层，对合金铝母线芯体镀锡时，采用热浸式过渡镀锡，温度控制在70摄氏度；

s6：将铜料放入高温炉中融化，得到铜液后浇筑成铜锭胚体；

s7：将铜锭胚体放入轧机内轧制成铜带；

s8：将得到的铜带经碱洗后，放入镀银液中对其表面进行镀银，形成镀银层，

s81：将铜带用碱液进行碱蚀，其中碱液为氢氧化钠，温度控制在65摄氏度，反应时间为2.5min；

s82：浸泡在惰性元素液体中，温度控制在35摄氏度，浸泡时间为43min；

s83：在镀银液中进行镀银，镀银时间为2.5h，镀银液温度为30摄氏度；

s9：将经镀银后的铜带包覆在合金铝母线芯体上，并经拉拔退火成型，得到母线本体；

s10：将母线本体置于模具中，然后将配制好的合成树脂聚合物浇注入模，固化脱模，形成耐火层，其中，合成树脂聚合物按重量百分比的化学成分包含：47%的酚醛树脂、8%的乙二胺固化剂、4%的双氰胺固化促进剂、30%的石英砂、11%的陶瓷化硼酸锌。

制得样品2。

实施例3：

s1：对铜料及铝锭进行预处理，除去铜料及铝锭表面的氧化物；

s2：将铝锭放入高温炉中融化，并在惰性气体的保护下加入稀土元素，搅拌均匀，得到合金液，稀土元素与铝的重量比例为1:20，其中稀土元素的成分按其重量百分比包含：38%的钛、30%的锆、32%的铬；

s3：将得到的合金液通过分流盘在半连续铸锭机上进行铸造，得到铝合金杆，合金液在750摄氏度条件下静置保温15-20分钟，然后在700摄氏度的条件下进入半连续铸锭机上进行铸造；

s4：将铝合金杆通过拉拔机得到合金铝母线芯体；

s5：将合金铝母线芯体进行酸蚀、水洗后，对其表面进行镀锡，形成镀锡层，对合金铝母线芯体镀锡时，采用热浸式过渡镀锡，温度控制在80摄氏度；

s6：将铜料放入高温炉中融化，得到铜液后浇筑成铜锭胚体；

s7：将铜锭胚体放入轧机内轧制成铜带；

s8：将得到的铜带经碱洗后，放入镀银液中对其表面进行镀银，形成镀银层，

s81：将铜带用碱液进行碱蚀，其中碱液为氢氧化钠，温度控制在80摄氏度，反应时间为3min；

s82：浸泡在惰性元素液体中，温度控制在30-40摄氏度，浸泡时间为45min；

s83：在镀银液中进行镀银，镀银时间为3h，镀银液温度为40摄氏度；

s9：将经镀银后的铜带包覆在合金铝母线芯体上，并经拉拔退火成型，得到母线本体；

s10：将母线本体置于模具中，然后将配制好的合成树脂聚合物浇注入模，固化脱模，形成耐火层，其中，合成树脂聚合物按重量百分比的化学成分包含：50%的酚醛树脂、5%的乙二胺固化剂、3%的双氰胺固化促进剂、30%的石英砂、12%的陶瓷化硼酸锌。

制得样品3。

取市售母线为样品4，将其与样品1、2、3一起进行耐火实验，得到如下实验结果：

耐火温度：样品2>样品3>样品1>样品4。

本发明提供的一种复合材料型耐火母线制备工艺，采用分体式结构的散热板对母线槽内部热量进行引导散发，采用内部加速吸热并传导至外部散热的原理达到快速降温的目的，有效避免了母线槽因温度过高而引发的危险。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。