本发明涉及合金材料技术领域，特别涉及一种高导电性铝合金及其制备方法。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，电力系统的大发展、大规模的基础建设，我国对电线电缆的需求量快速增长。目前我国电线电缆的导体材料大部分采用铜导体，但是由于我国铜资源紧张，铜价居高不下，铜导体材料占据铜电线电缆成本的70％以上，导致制造铜电线电缆的成本太大；若使用纯铝导体材料，经过我国长时间的使用发现纯铝导体材料长期运行或电流过载后会发生较大的蠕变，导致接触电阻增大，易引起事故，且弯曲性能不好，易开裂或折断，同样易引起事故。因此，铝合金导体材料的研究势在必行。
技术实现要素：
本发明的目的旨在提供一种高导电性铝合金及其制备方法，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种高导电性铝合金，按重量百分比计，包括：铜0.1～1％、锌0.01～0.3％、镁0.005～0.2％、硅0.01～0.05％、镥0.001～0.01％、铈0.01～0.3％、钇0.01～0.3％、硼0.001～0.01％，其余为铝。
优选的，所述高导电性铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)将铜、锌、镁、硅、镥、铈、钇、硼、铝加入熔炼炉中，升温至700～800℃并保温熔炼，再在730～740℃进行除气精炼，然后在720～730℃下保温静置30～50min，浇铸得到铸锭；
(2)将步骤(1)所得的铸锭在50～80℃的冷却水中快速淬灭，然后热轧，再冷却后获得热轧铝合金杆；
(3)将步骤(2)所得的热轧铝合金杆进行固溶处理，再冷却至室温得到固溶铝合金杆；
(4)将步骤(3)所得的固溶铝合金杆进行时效处理得高导电性铝合金。
进一步优选的，所述步骤(2)中，所述热轧的步骤具体包括：将铸锭在600～630℃下进行第一次热轧，在540～570℃下进行第二次热轧。
进一步优选的，所述步骤(3)中固溶处理的步骤具体包括：加热至430～440℃，保温20～30min，再升温至450～460℃，保温40～50min，再升温至470～480℃，保温60～70min，升温至490～510℃，保温120～180min。
进一步优选的，所述步骤(4)中，所述时效处理的步骤具体包括：在150～160℃人工时效处理5～8h。
优选的，所述高导电性铝合金，按重量百分比计，包括：铜0.1～0.4％、锌0.1～0.3％、镁0.05～0.2％、硅0.01～0.05％、镥0.005～0.01％、铈0.05～0.2％、钇0.05～0.1％、硼0.005～0.01％，其余为铝。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过熔炼、铸造、固溶和时效处理等工艺后得到高导电性铝合金，该铝合金不仅具有良好的导电性能，还具有优异的拉伸性能、抗蠕变性能、抗疲劳性能和抗弯曲性能，经测试，本发明所得的铝合金的电阻率不小于0.027481ω·mm2/m，导电率不小于61.1％iacs，断裂伸长率不小于11.5％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度不大于1.03×10-2％/h，90°疲劳弯折次数不小于31次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本实施例提供的一种高导电性铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取下述按重量百分比计各组分：铜0.32％、锌0.24％、镁0.13％、硅0.03％、镥0.006％、铈0.12％、钇0.08％、硼0.008％，其余为铝；将铜、锌、镁、硅、镥、铈、钇、硼、铝加入熔炼炉中，升温至780℃并保温熔炼，再在740℃进行除气精炼，然后在730℃下保温静置40min，浇铸得到铸锭；
(2)将步骤(1)所得的铸锭在60℃的冷却水中快速淬灭，将铸锭在620℃下进行第一次热轧，在560℃下进行第二次热轧，再冷却后获得热轧铝合金杆；
(3)将步骤(2)所得的热轧铝合金杆加热至430℃，保温25min，再升温至450℃，保温40min，再升温至475℃，保温65min，升温至500℃，保温160min，再冷却至室温得到固溶铝合金杆；
(4)将步骤(3)所得的固溶铝合金杆在150℃人工时效处理7h，得高导电性铝合金。
经测试，本实施例制得的铝合金的电阻率为0.028451ω·mm2/m，导电率为63.4％iacs，断裂伸长率为14.3％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度为0.91×10-2％/h，90°疲劳弯折次数达到38次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
实施例2
本实施例提供的一种高导电性铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取下述按重量百分比计各组分：铜0.1％、锌0.3％、镁0.2％、硅0.01％、镥0.001％、铈0.01％、钇0.01％、硼0.001％，其余为铝；将铜、锌、镁、硅、镥、铈、钇、硼、铝加入熔炼炉中，升温至800℃并保温熔炼，再在740℃进行除气精炼，然后在730℃下保温静置50min，浇铸得到铸锭；
(2)将步骤(1)所得的铸锭在80℃的冷却水中快速淬灭，将铸锭在630℃下进行第一次热轧，在570℃下进行第二次热轧，再冷却后获得热轧铝合金杆；
(3)将步骤(2)所得的热轧铝合金杆加热至440℃，保温20min，再升温至450℃，保温50min，再升温至480℃，保温60min，升温至510℃，保温120min，再冷却至室温得到固溶铝合金杆；
(4)将步骤(3)所得的固溶铝合金杆在160℃人工时效处理5h，得高导电性铝合金。
经测试，本实施例制得的铝合金的电阻率为0.027481ω.mm2/m，导电率为61.5％iacs，断裂伸长率为13.5％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度为0.95×10-2％/h，90°疲劳弯折次数达到32次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
实施例3
本实施例提供的一种高导电性铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取下述按重量百分比计各组分：铜1％、锌0.01％、镁0.005％、硅0.01％、镥0.01％、铈0.3％、钇0.3％、硼0.01％，其余为铝；将铜、锌、镁、硅、镥、铈、钇、硼、铝加入熔炼炉中，升温至750℃并保温熔炼，再在730℃进行除气精炼，然后在720℃下保温静置50min，浇铸得到铸锭；
(2)将步骤(1)所得的铸锭在50℃的冷却水中快速淬灭，将铸锭在600℃下进行第一次热轧，在540℃下进行第二次热轧，再冷却后获得热轧铝合金杆；
(3)将步骤(2)所得的热轧铝合金杆加热至430℃，保温30min，再升温至450℃，保温50min，再升温至470℃，保温70min，升温至490℃，保温180min，再冷却至室温得到固溶铝合金杆；
(4)将步骤(3)所得的固溶铝合金杆在150℃人工时效处理8h，得高导电性铝合金。
经测试，本实施例制得的铝合金的电阻率为0.027514ω·mm2/m，导电率为61.1％iacs，断裂伸长率为11.5％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度为0.95×10-2％/h，90°疲劳弯折次数达到31次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
实施例4
本实施例提供的一种高导电性铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取下述按重量百分比计各组分：铜0.27％、锌0.1％、镁0.05％、硅0.02％、镥0.01％、铈0.05％、钇0.1％、硼0.01％，其余为铝；将铜、锌、镁、硅、镥、铈、钇、硼、铝加入熔炼炉中，升温至750℃并保温熔炼，再在735℃进行除气精炼，然后在720℃下保温静置45min，浇铸得到铸锭；
(2)将步骤(1)所得的铸锭在60℃的冷却水中快速淬灭，将铸锭在610℃下进行第一次热轧，在550℃下进行第二次热轧，再冷却后获得热轧铝合金杆；
(3)将步骤(2)所得的热轧铝合金杆加热至430℃，保温20min，再升温至455℃，保温45min，再升温至470℃，保温60min，升温至500℃，保温140min，再冷却至室温得到固溶铝合金杆；
(4)将步骤(3)所得的固溶铝合金杆在155℃人工时效处理6h，得高导电性铝合金。
经测试，本实施例制得的铝合金的电阻率为0.028347ω·mm2/m，导电率为63.1％iacs，断裂伸长率为14.1％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度为0.92×10-2％/h，90°疲劳弯折次数达到37次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
实施例5
称取下述按重量百分比计各组分：铜0.4％、锌0.24％、镁0.13％、硅0.04％、镥0.006％、铈0.12％、钇0.08％、硼0.008％，其余为铝；按照与实施例1相同的制备方法制得铝合金。
经测试，本实施例制得的铝合金的电阻率为0.028392ω·mm2/m，导电率为61.8％iacs，断裂伸长率为13.7％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度为1.03×10-2％/h，90°疲劳弯折次数达到35次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
实施例6
称取下述按重量百分比计各组分：铜0.28％、锌0.24％、镁0.13％、硅0.05％、镥0.01％、铈0.2％、钇0.1％、硼0.008％，其余为铝；按照与实施例1相同的制备方法制得铝合金，其余为铝；按照与实施例1相同的制备方法制得铝合金。
经测试，本实施例制得的铝合金的电阻率为0.027945ω·mm2/m，导电率为63.1％iacs，断裂伸长率为13.7％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度为0.93×10-2％/h，90°疲劳弯折次数达到36次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
实施例7
称取下述按重量百分比计各组分：铜0.18％、锌0.25％、镁0.12％、硅0.01％、镥0.01％、铈0.01％、钇0.1％、硼0.01％；按照与实施例1相同的制备方法制得铝合金。
经测试，本实施例制得的铝合金的电阻率为0.028025ω·mm2/m，导电率为62.9％iacs，断裂伸长率为13.9％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度为0.92×10-2％/h，90°疲劳弯折次数达到38次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
实施例8
称取下述按重量百分比计各组分：铜0.3％、锌0.1％、镁0.05％、硅0.05％、镥0.01％、铈0.15％、钇0.05％、硼0.005％；按照与实施例1相同的制备方法制得铝合金。
经测试，本实施例制得的铝合金的电阻率为0.027923ω·mm2/m，导电率为62.1％iacs，断裂伸长率为13.7％，在120℃、120mpa的条件下，1～100h的平均蠕变速度为0.93×10-2％/h，90°疲劳弯折次数达到35次，单丝直径最小可拉到0.2mm。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。