一种电力电缆用铝合金导线材料及制备方法专利检索- 电力电缆专利检索查询-专利查询网

一种电力电缆用铝合金导线材料及制备方法
申请号	CN201710479519.6	申请日	2017-06-22	公开(公告)号	CN107274956A	公开(公告)日	2017-10-20
申请人	合肥市闵葵电力工程有限公司;			发明人	何飞;
摘要	本发明属于电力材料技术领域，提供了一种电力电缆用铝合金导线材料及制备方法，电缆包括如下组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.3wt％-2.2wt％、Sr为0.7wt％-1.6wt％、Ta为0.5wt％-3.5wt％、Cd为0.2wt％-0.6wt％、W为0.8wt％-1.8wt％、Tc为0.9wt％-1.5wt％、RhO为0.5wt％-0.9wt％、BaO0.5wt％-0.9wt％、改性MgO0.2wt％-0.7wt％、SnO0.3wt％-0.6wt％、余量为铝。本发明解决现有的电力电缆铝导线材料的物理强度低、抗疲劳强度低的问题，有效的提高电力电缆用铝导线材料的抗疲劳强度和物理强度。
权利要求	1.一种电力电缆用铝合金导线材料，其特征在于，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.3wt％-2.2wt％、Sr为0.7wt％-1.6wt％、Ta为 0.5wt％-3.5wt％、Cd为0.2wt％-0.6wt％、W为0.8wt％-1.8wt％、Tc为0.9wt％-1.5wt％、RhO为0.5wt％-0.9wt％、BaO0.5wt％-0.9wt％、改性MgO0.2wt％-0.7wt％、SnO0.3wt％- 0.6wt％、余量为铝。 2.根据权利要求1所述的电力电缆用铝合金导线材料，其特征在于：所述电力电缆用铝合金导线材料包括如下重量份的组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.4wt％-2.2wt％、Sr为0.9wt％-1.6wt％、Ta为0.5wt％-3.1wt％、Cd为0.2wt％-0.5wt％、W为0.8wt％-1.2wt％、Tc为0.9wt％-1.1wt％、RhO为0.5wt％-0.7wt％、BaO0.5wt％-0.8wt％、改性MgO0.2wt％- 0.5wt％、SnO0.3wt％-0.4wt％、余量为铝。 3.根据权利要求1所述的电力电缆用铝合金导线材料，其特征在于，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如下重量份的组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.6wt％、Sr为 1.2wt％、Ta为0.9wt％、Cd为0.3wt％、W为0.9wt％、Tc为0.9wt％、RhO为0.6wt％、BaO0.6wt％、改性MgO0.3wt％、SnO0.3wt％、余量为铝。 4.根据权利要求1所述的电力电缆用铝合金导线材料，其特征在于，所述改性MgO是通过以下方法制得：将氧化硼和硝酸铋置于球磨机中球磨粉碎，然后在球磨机中加入氢氧化钾，再次球磨后，微波烧结25-30min后粉碎得到粒度为0.2-0.3μm的改性MgO。 5.根据权利要求4所述的电力电缆用铝合金导线材料，其特征在于，所述球磨粉碎，料球比为1:2:3，球磨时间为1-1.5h。 6.根据权利要求4所述的电力电缆用铝合金导线材料，其特征在于，所述氧化硼与氢氧化钠的重量比为2-3:1。 7.如权利要求1-6任一项所述的电力电缆用铝合金导线材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、配料：按重量百分比分别取Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，将上述的成分投到高温熔炼炉内，先将高温熔炼炉升温至630-640℃，在该温度下熔炼35min- 80min；步骤二、升高高温熔炼炉内温度至930-942℃，在该温度下再熔炼92min-150min；步骤三、将步骤（2）的合金液体浇注为合金锭；步骤四、将合金锭在温度为430-458℃下将合金锭轧制为合金杆；步骤五、再将合金杆拉伸为铝合金导线。 8.根据权利要求7所述的电力电缆用铝合金导线材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中温度为450℃。
说明书全文	一种电力电缆用铝合金导线材料及制备方法技术领域 [0001] 本发明属于电力材料技术领域，具体地，涉及一种电力电缆用铝合金导线材料及制备方法。背景技术 [0002] 电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。 [0003] 电力电缆的分类较多，用途也较为广泛。电力电缆中包括铝合金导体材料和铜合金导体材料。铝合金导体材料可以大大提高铝合金电缆的导电率、耐高温性，同时解决了纯铝导体电化学腐蚀、蠕变等问题。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。 [0004] 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。铝合金电缆包括：金属锁铠装电缆、钢带铠装电缆、阻燃耐火电缆等。发明内容 [0005] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的一方面是提供一种电力电缆用铝合金导线材料，一方面还提供一种所述的电力电缆用铝合金导线材料的制备方法。以解决现有的电力电缆铝导线材料的物理强度低、抗疲劳强度低的问题，有效的提高电力电缆用铝导线材料的抗疲劳强度和物理强度。 [0006] 根据本发明一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如下重量份的组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.3wt％-2.2wt％、Sr为0.7wt％-1.6wt％、Ta为0.5wt％-3.5wt％、Cd为0.2wt％-0.6wt％、W为0.8wt％-1.8wt％、Tc为0.9wt％-1.5wt％、RhO为0.5wt％-0.9wt％、BaO0.5wt％-0.9wt％、改性MgO0.2wt％-0.7wt％、SnO0.3wt％-0.6wt％、余量为铝。 [0007] 优选地，Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.4wt％-2.2wt％、Sr为0.9wt％-1.6wt％、Ta为0.5wt％-3.1wt％、Cd为0.2wt％-0.5wt％、W为0.8wt％-1.2wt％、Tc为0.9wt％-1.1wt％、RhO为0.5wt％-0.7wt％、BaO0.5wt％-0.8wt％、改性MgO0.2wt％-0.5wt％、SnO0.3wt％-0.4wt％、余量为铝。 [0008] 优选地，Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.6wt％、Sr为1.2wt％、Ta为0.9wt％、Cd为0.3wt％、W为0.9wt％、Tc为0.9wt％、RhO为0.6wt％、BaO0.6wt％、改性MgO0.3wt％、SnO0.3wt％、余量为铝。 [0009] 优选地，所述改性MgO是通过以下方法制得：将氧化硼和硝酸铋置于球磨机中球磨粉碎，然后在球磨机中加入氢氧化钾，再次球磨后，微波烧结25-30min后粉碎得到粒度为0.2-0.3μm的改性MgO。 [0010] 优选地，所述球磨粉碎，料球比为1:2:3，球磨时间为1-1.5h。 [0011] 优选地，所述氧化硼与氢氧化钠的重量比为2-3:1。 [0012] 一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、配料：按重量百分比分别取Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，将上述的成分投到高温熔炼炉内，先将高温熔炼炉升温至630-640℃，在该温度下熔炼35min- 80min；步骤二、升高高温熔炼炉内温度至930-942℃，在该温度下再熔炼92min-150min；步骤三、将步骤（2）的合金液体浇注为合金锭；步骤四、将合金锭在温度为430-458℃下将合金锭轧制为合金杆；步骤五、再将合金杆拉伸为铝合金导线。 [0013] 优选地，所述步骤四中温度为450℃。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明提供的一种电力电缆用铝合金导线材料，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，本发明的铝合金导线材料的组成与普通的铝合金导线的材料组成相差较大，本发明的配方组成显著的提高了有效的提高电力电缆用铝导线材料的抗疲劳强度和物理强度，高于传统的铝合金导线的抗疲劳强度和物理强度。Ge和Ta单独加入至铝合金材料中对其性能的改进作用显著的低于同时加入Ge和Ta的作用，两种材料的加入共同提高了制备的铝合金导线材料的抗弯折、抗拉伸、导电性能。具体实施方式 [0014] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。 [0015] 实施例1本实施例一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如下重量份的组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为2.2wt％、Sr为0.7wt％、Ta为 3.5wt％、Cd为0.2wt％、W为1.8wt％、Tc为0.9wt％、RhO为0.9wt％、BaO0.5wt％、改性MgO0.7wt％、SnO0.3wt％、余量为铝。 [0016] 所述改性MgO是通过以下方法制得：将氧化硼和硝酸铋置于球磨机中球磨粉碎，然后在球磨机中加入氢氧化钾，再次球磨后，微波烧结25-30min后粉碎得到粒度为0.2-0.3μm的改性MgO。 [0017] 所述球磨粉碎，料球比为1:2:3，球磨时间为1-1.5h。 [0018] 所述氧化硼与氢氧化钠的重量比为2-3:1。 [0019] 一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、配料：按重量百分比分别取Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，将上述的成分投到高温熔炼炉内，先将高温熔炼炉升温至630-640℃，在该温度下熔炼35min- 80min；步骤二、升高高温熔炼炉内温度至930-942℃，在该温度下再熔炼92min-150min；步骤三、将步骤（2）的合金液体浇注为合金锭；步骤四、将合金锭在温度为450℃下将合金锭轧制为合金杆；步骤五、再将合金杆拉伸为铝合金导线。 [0020] 实施例2本实施例一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如下重量份的组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.3wt％、Sr为1.6wt％、Ta为 0.5wt％、Cd为0.6wt％、W为0.8wt％、Tc为1.5wt％、RhO为0.5wt％、BaO0.9wt％、改性MgO0.2wt％、SnO0.6wt％、余量为铝。 [0021] 所述改性MgO是通过以下方法制得：将氧化硼和硝酸铋置于球磨机中球磨粉碎，然后在球磨机中加入氢氧化钾，再次球磨后，微波烧结25-30min后粉碎得到粒度为0.2-0.3μm的改性MgO。 [0022] 所述球磨粉碎，料球比为1:2:3，球磨时间为1-1.5h。 [0023] 所述氧化硼与氢氧化钠的重量比为2-3:1。 [0024] 一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、配料：按重量百分比分别取Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，将上述的成分投到高温熔炼炉内，先将高温熔炼炉升温至630-640℃，在该温度下熔炼35min- 80min；步骤二、升高高温熔炼炉内温度至930-942℃，在该温度下再熔炼92min-150min；步骤三、将步骤（2）的合金液体浇注为合金锭；步骤四、将合金锭在温度为458℃下将合金锭轧制为合金杆；步骤五、再将合金杆拉伸为铝合金导线。 [0025] 实施例3本实施例一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如下重量份的组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为2.2wt％、Sr为0.9wt％、Ta为 3.1wt％、Cd为0.2wt％、W为1.2wt％、Tc为0.9wt％、RhO为0.7wt％、BaO0.5wt％、改性MgO0.5wt％、SnO0.3wt％、余量为铝。 [0026] 所述改性MgO是通过以下方法制得：将氧化硼和硝酸铋置于球磨机中球磨粉碎，然后在球磨机中加入氢氧化钾，再次球磨后，微波烧结25-30min后粉碎得到粒度为0.2-0.3μm的改性MgO。 [0027] 所述球磨粉碎，料球比为1:2:3，球磨时间为1-1.5h。 [0028] 所述氧化硼与氢氧化钠的重量比为2-3:1。 [0029] 一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、配料：按重量百分比分别取Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，将上述的成分投到高温熔炼炉内，先将高温熔炼炉升温至630-640℃，在该温度下熔炼35min- 80min；步骤二、升高高温熔炼炉内温度至930-942℃，在该温度下再熔炼92min-150min；步骤三、将步骤（2）的合金液体浇注为合金锭；步骤四、将合金锭在温度为430℃下将合金锭轧制为合金杆；步骤五、再将合金杆拉伸为铝合金导线。 [0030] 实施例4本实施例一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如下重量份的组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.4wt％、Sr为1.6wt％、Ta为 0.5wt％、Cd为0.5wt％、W为0.8wt％、Tc为1.1wt％、RhO为0.5wt％、BaO0.8wt％、改性MgO0.2wt％、SnO0.4wt％、余量为铝。 [0031] 所述改性MgO是通过以下方法制得：将氧化硼和硝酸铋置于球磨机中球磨粉碎，然后在球磨机中加入氢氧化钾，再次球磨后，微波烧结25-30min后粉碎得到粒度为0.2-0.3μm的改性MgO。 [0032] 所述球磨粉碎，料球比为1:2:3，球磨时间为1-1.5h。 [0033] 所述氧化硼与氢氧化钠的重量比为2-3:1。 [0034] 一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、配料：按重量百分比分别取Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，将上述的成分投到高温熔炼炉内，先将高温熔炼炉升温至630-640℃，在该温度下熔炼35min- 80min；步骤二、升高高温熔炼炉内温度至930-942℃，在该温度下再熔炼92min-150min；步骤三、将步骤（2）的合金液体浇注为合金锭；步骤四、将合金锭在温度为458℃下将合金锭轧制为合金杆；步骤五、再将合金杆拉伸为铝合金导线。 [0035] 实施例5本实施例一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料，所述电力电缆用铝合金导线材料包括如下重量份的组分：Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，所述Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝的重量百分比为：Ge为1.6wt％、Sr为1.2wt％、Ta为 0.9wt％、Cd为0.3wt％、W为0.9wt％、Tc为0.9wt％、RhO为0.6wt％、BaO0.6wt％、改性MgO0.3wt％、SnO0.3wt％、余量为铝。 [0036] 所述改性MgO是通过以下方法制得：将氧化硼和硝酸铋置于球磨机中球磨粉碎，然后在球磨机中加入氢氧化钾，再次球磨后，微波烧结25-30min后粉碎得到粒度为0.2-0.3μm的改性MgO。 [0037] 所述球磨粉碎，料球比为1:2:3，球磨时间为1-1.5h。 [0038] 所述氧化硼与氢氧化钠的重量比为2-3:1。 [0039] 一方面提供的一种电力电缆用铝合金导线材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、配料：按重量百分比分别取Ge、Sr、Ta、Cd、W、Tc、RhO、BaO、改性MgO、SnO、铝，将上述的成分投到高温熔炼炉内，先将高温熔炼炉升温至630-640℃，在该温度下熔炼35min- 80min；步骤二、升高高温熔炼炉内温度至930-942℃，在该温度下再熔炼92min-150min；步骤三、将步骤（2）的合金液体浇注为合金锭；步骤四、将合金锭在温度为430℃将合金锭轧制为合金杆；步骤五、再将合金杆拉伸为铝合金导线。 [0040] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

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