本发明属于金属表面处理，具体是一种镀银铝丝及其制备方法与应用。
背景技术：
1、金属铜价格居高不下，而铝比重小且价格不到铜价格的一半，因此铝合金导体电缆在输变电系统中得到广泛应用；用铝电缆代替铜电缆不仅可以降低成本，而且在电缆安装、飞机轻量化、减少能耗等方面都有显著优势，因此“以铝节铜”是电缆发展总趋势。
2、铝丝广泛应用于电线电缆、电子元件、机械制造等领域。例如，铝丝可以用于制作电阻丝、电感丝、导线等电子元器件；还可以用于制造机械零件和汽车零部件等；但单一铝丝的电导率较低，性能相对较差。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种镀银铝丝，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。
2、本发明还提供了上述镀银铝丝的制备方法。
3、本发明还提供了上述镀银铝丝的应用。
4、具体如下，本发明第一方面提供了一种镀银铝丝，由内至外包括铝单丝、锌层、镍层和银层；
5、所述镀银铝丝的直径为0.3mm～0.08mm。
6、根据本发明镀银铝丝技术方案中的一种技术方案，至少存在如下有益效果：
7、本发明中通过最外层形成一层致密的银层，提高了铝单丝的导电性和耐腐蚀性；而镍层与银层的结合力较强，能够提升银层与内层的结合力，从而提升银层的稳定性，同时镍层还能够提升耐腐蚀性。
8、根据本发明的一些实施方式，所述铝单丝由以下质量分数的元素组成：
9、si：0.1％～0.2％，fe：0.25％～0.55％，cu：0.003％～0.022％，zn：0.005％～0.010％，mg：0.009％～0.01％，mn：0.0015％～0.002％，ce：0.08％～0.1％，ga：0.05％～0.1％，b：0.02％～0.1％，余量为al和不可避免的杂质。
10、硼元素在铝中可以降低v、mn、ti、cr微量元素杂质对导电率的影响；另外硼元素的加入可以起细化晶粒的作用。
11、硅与稀土结合形成化合物，减少游离硅对铝组织结构的危害，提高铝单丝的导电性能与机械性能。
12、根据本发明的一些实施方式，所述铝合金单丝中fe与si的质量比为1.1～1.5:1。
13、为了防止铝单线出现裂纹倾向和单线机械强度不达标，使fe含量大于si含量。
14、根据本发明的一些实施方式，所述铝合金单丝中fe与si的质量比为1.3～1.5:1。
15、若铝单丝中fe的质量含量和si含量比例达不到1.3或fe含量小于si含量时，在尽量少降低铝导电率的条件下为了保证铝线的强度，应对铝进行控铁处理，在铝中加入适当的铝铁合金。
16、根据本发明的一些实施方式，所述铝单丝中杂质中每项杂质的质量分数在0.05％以下。
17、根据本发明的一些实施方式，所述铝单丝中杂质质量分数的总和在0.50％以下。
18、本发明第二方面公开了上述镀银铝丝的制备方法，包括以下步骤：
19、s1、将铝合金杆拉丝后退火，制得第一铝合金丝；
20、s2、将所述第一铝合金丝依次镀锌、镀镍、镀铜和镀银后，制得第二铝合金丝；
21、s3、将所述第二铝合金丝拉丝；
22、步骤s2中所述镀银的厚度为3μm～5μm。
23、根据本发明的一些实施方式，所述镀锌的厚度为3μm～5μm。
24、根据本发明的一些实施方式，所述镀镍的镀液配方如下：
25、硫酸镍200g/l～220g/l、硼酸20g/l～30g/l、硫酸钠70g/l～100g/l、硫酸镁30g/l～50g/l和氯化钠10g/l～15g/l。
26、根据本发明的一些实施方式，所述镀铜后需汞齐化处理。
27、根据本发明的一些实施方式，步骤s1中所述退火的温度为300℃～360℃。
28、根据本发明的一些实施方式，步骤s1中所述退火的时间为4h～8h。
29、根据本发明的一些实施方式，所述铝合金杆的制备方法，包括以下步骤：
30、熔炼、精炼、浇铸、均匀化处理和轧制；
31、所述熔炼的温度为700℃～760℃。
32、熔炼温度过高，铝液大量吸气，气体与铝液在高温下反应形成铝液中夹渣，直接影响铝杆质量。
33、根据本发明的一些实施方式，所述熔炼的原料为铝稀土、铝硼和铝铁中间合金。
34、根据本发明的一些实施方式，所述精炼的温度为700℃～750℃。
35、铝液温度越高，氢在铝液中溶解度就越大，铝液含气量就越高，同时温度过高，铝液和炉衬相互作用反应越快，会使铝液质量下降，因此应防止铝液过热。
36、根据本发明的一些实施方式，所述精炼过程中加入精炼剂。
37、根据本发明的一些实施方式，所述精炼剂以氮气为载体。
38、以氮气为载体，将精炼剂粉末均匀吹入到熔体内，在精炼的过程中要进行充分的搅拌，以保证铝液成分的均匀性，使精炼剂与铝液中的杂质充分接触反应，然后静置铝液20分钟以上，便于的杂质与铝液分离。
39、用喷吹式精炼装置将氮气吹入铝液中，产生氮气气泡后，由于存在分压差，铝液内的氢气向氮气泡扩散，随着气泡在铝液中上升，将铝液内的氢气带出铝液表面，达到除气的目的。
40、根据本发明的一些实施方式，所述精炼后过滤。
41、主要是清除铝液中部分氧化铝及其它杂质。
42、采用网状过滤器和块状过滤器过滤。
43、根据本发明的一些实施方式，所述浇铸温度为690℃～720℃。
44、浇铸温度在保证能正常浇铸条件下越低越好，因为浇铸的铝水温度越低，铸锭结晶组织越细小。
45、根据本发明的一些实施方式，所述浇铸的速度为7.6m/min～15m/min。
46、较低的浇铸速度易获得具有显著方向性的结晶组织；过高的浇铸速度易获得过分发育的致密性较差的树枝状晶体。
47、根据本发明的一些实施方式，所述均匀化处理的温度为450℃～500℃。
48、根据本发明的一些实施方式，所述均匀化处理的保温时间为4h～8h。
49、根据本发明的一些实施方式，所述轧制的温度为300℃～330℃。
50、根据本发明的一些实施方式，步骤s1中所述拉丝由大拉丝工艺和中拉丝工艺组成。
51、根据本发明的一些实施方式，所述大拉丝工艺后直径为4.0mm～4.5mm。
52、根据本发明的一些实施方式，所述大拉丝工艺的张力控制≤0.25mpa。
53、根据本发明的一些实施方式，所述中拉丝工艺后直径为1.3mm～1.4mm。
54、根据本发明的一些实施方式，所述中拉丝工艺的张力控制≤0.25mpa。
55、根据本发明的一些实施方式，所述第一铝合金丝依次进行除油、水洗、碱腐蚀、水洗、硝酸除光后镀锌。
56、根据本发明的一些实施方式，所述除油选用金属清洗剂。
57、根据本发明的一些实施方式，所述除油的温度为40℃～50℃。
58、根据本发明的一些实施方式，所述除油的时间为8min～10min。
59、根据本发明的一些实施方式，所述碱腐蚀选用氢氧化钠和硅酸钠混合溶液。
60、根据本发明的一些实施方式，所述氢氧化钠和硅酸钠混合溶液中氢氧化钠的质量浓度为480g/l～500g/l。
61、根据本发明的一些实施方式，所述氢氧化钠和硅酸钠混合溶液中硅酸钠的质量浓度为2g/l～3g/l。
62、根据本发明的一些实施方式，所述碱腐蚀的温度为60℃～70℃。
63、根据本发明的一些实施方式，所述碱腐蚀的时间为30s～60s。
64、根据本发明的一些实施方式，所述硝酸除光选用的硝酸质量浓度为450g/l～500g/l。
65、根据本发明的一些实施方式，所述硝酸除光的温度为15℃～25℃。
66、根据本发明的一些实施方式，所述硝酸除光的时间为10s～15s。
67、根据本发明的一些实施方式，所述镀锌由一次浸锌、水洗、硝酸退锌、水洗和二次浸锌组成。
68、根据本发明的一些实施方式，所述一次浸锌的浸锌原液由以下质量浓度的组分：氧化锌5g/l～10g/l、氢氧化钠100g/l～120g/l、氯化镍5g/l～10g/l、酒石酸钾钠40g/l～50g/l和三氯化铁1g/l～2g/l。
69、第一铝合金丝经过在强碱溶液中浸蚀，经强碱溶液处理后的第一铝合金丝在浸入碱性的浸锌原液以后，存在于第一铝合金丝表面上的氧化膜首先发生溶解。
70、一旦第一铝合金丝基体暴露，就会发生锌离子与金属铝之间的置换反应。当第一铝合金丝的表面被极薄的锌层完全覆盖时，置换反应停止。浸锌原液中的锌以配离子[zn(oh)4]2-的形式存在，镍、铁金属离子与配位剂(如酒石酸钾钠等)配合，生成稳定的配离子。
71、第一铝合金丝浸入碱性浸锌原液的反应过程主要有3个阶段：
72、初期阶段，第一铝合金丝基体浸入浸锌原液的前几秒钟，主要发生氧化膜的溶解反应；
73、中期阶段，新鲜活性铝原子与浸锌液中的oh-直接反应，放出大量的氢气；
74、后期进入实质浸锌阶段，由于第一铝合金丝基体表面局部范围内oh-被大量消耗，极大地促进了[zn(oh)4]2-配离子的解离，增加了第一铝合金丝基体表面游离态zn2+的浓度，zn2+参与电极反应，得到电子并在第一铝合金丝表面沉积。此时，气体放出量将明显减少。当铝基体上形成较致密的浸锌层后，锌层将阻止内部铝的溶解，使氢气逐渐停止放出。
75、根据本发明的一些实施方式，所述一次浸锌的时间为40s～60s。
76、根据本发明的一些实施方式，所述一次浸锌的温度为15℃～25℃。
77、根据本发明的一些实施方式，所述硝酸退锌选用质量分数为48％～52％的硝酸水溶液。
78、根据本发明的一些实施方式，所述硝酸退锌的温度为15℃～25℃。
79、根据本发明的一些实施方式，所述硝酸退锌的时间为10s～20s。
80、根据本发明的一些实施方式，所述二次浸锌的浸锌原液teat90％、15％。
81、根据本发明的一些实施方式，所述二次浸锌的时间为10s～20s。
82、根据本发明的一些实施方式，所述二次浸锌的温度为18℃～25℃。
83、根据本发明的一些实施方式，所述镀锌完成后水洗。
84、根据本发明的一些实施方式，所述镀镍选用的镀镍液由以下质量浓度的溶液组成：
85、硫酸镍200g/l～220g/l，硼酸20g/l～30g/l，无水硫酸钠70g/l～100g/l，硫酸镁30g/l～50g/l，氯化钠10g/l～15g/l。
86、根据本发明的一些实施方式，所述镀镍的电流密度为0.5a/dm2～1a/dm2。
87、根据本发明的一些实施方式，所述镀镍的时间为30s～40s。
88、根据本发明的一些实施方式，所述镀镍的温度为15℃～25℃。
89、根据本发明的一些实施方式，所述镀镍的ph为5～5.8。
90、根据本发明的一些实施方式，所述镀镍的阳极为镍板。
91、根据本发明的一些实施方式，所述镀镍完成后水洗。
92、根据本发明的一些实施方式，所述镀铜选用的镀铜液由以下质量浓度的溶液组成：
93、硫酸铜200g/l～220g/l，硫酸70～90g/l，光亮剂n-1 8ml/l～12ml/l。
94、根据本发明的一些实施方式，所述镀铜的电流密度为2a/dm2～4.5a/dm2。
95、根据本发明的一些实施方式，所述镀铜的时间为10s～15s。
96、根据本发明的一些实施方式，所述镀铜的温度为15℃～25℃。
97、根据本发明的一些实施方式，所述镀铜的阳极为磷铜板。
98、根据本发明的一些实施方式，所述阴极的移动频率为10次/min～14次/min。
99、根据本发明的一些实施方式，所述镀铜完成后进行盐酸活化、汞齐化处理。
100、根据本发明的一些实施方式，所述盐酸活化前水洗。
101、根据本发明的一些实施方式，所述盐酸活化中质量分数为30％～35％盐酸和水的体积比为1:2～3。
102、根据本发明的一些实施方式，所述盐酸活化完成后水洗。
103、根据本发明的一些实施方式，所述汞齐化处理后水洗。
104、根据本发明的一些实施方式，所述汞齐化处理中选用氯化汞和氯化铵。
105、根据本发明的一些实施方式，所述汞齐化处理的处理液包括：
106、氯化汞7g/l～8g/l和氯化铵30g/l～40g/l。
107、根据本发明的一些实施方式，所述汞齐化处理的ph为0.8～1.2。
108、根据本发明的一些实施方式，所述汞齐化处理的温度为15℃～25℃。
109、根据本发明的一些实施方式，所述汞齐化处理的时间为3s～5s。
110、根据本发明的一些实施方式，所述镀银后水洗。
111、根据本发明的一些实施方式，所述镀银选用的镀银液由以下质量浓度的溶液组成：
112、硝酸银25g/l～30g/l，氯化钾40g/l～60g/l，硝酸钾100g/l～140g/l，硫氰酸钾1g/l～25g/l，光亮剂(ag-1)1g/l～2g/l。
113、根据本发明的一些实施方式，所述镀银的电流密度为0.5a/dm2～0.8a/dm2。
114、根据本发明的一些实施方式，所述镀银的时间为35s～45s。
115、根据本发明的一些实施方式，所述镀银的温度为15℃～25℃。
116、根据本发明的一些实施方式，所述镀银的阳极为银板。
117、本发明第三方面公开了上述镀银铝丝在制备电缆、电阻丝、电感丝或导线中的应用。