一種耐熱鋁合金導(dǎo)線、制備方法以及耐熱鋼芯鋁合金絞線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐熱鋁合金導(dǎo)線及其制備方法，還公開了鋼芯與該耐熱鋁合金導(dǎo)線經(jīng)同心式絞合而成的耐熱鋼芯鋁合金絞線。該耐熱鋁合金導(dǎo)線是由以下重量份的組成制成的：二氧化錫0.11～0.42份，三氧化二鑭0.06～0.08份，氧化鈰0.08～0.15份，氮化硅0.25～0.36份，富勒烯0.08～0.12份，鋁98.6～99.2份。本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)線與高強度鋼芯的強度相當(dāng)，經(jīng)測試，其抗拉強度＞350MPa，延伸率可以達(dá)到45%以上，導(dǎo)電率為91%以上，耐熱溫度≥200℃，短期280℃加熱1小時強度殘存率＞99.8%。故本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)線具有高導(dǎo)電率、高強度和良好的耐熱性。
【專利說明】
一種耐熱鋁合金導(dǎo)線、制備方法以及耐熱鋼芯鋁合金絞線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，具體涉及一種耐熱鋁合金導(dǎo)線、制備方法以及耐熱鋼芯鋁合金絞線。屬于電線電纜技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在國家電網(wǎng)“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”形勢下，長距離、大容量、高電壓輸電線路越來越多。目前供電輸變線路中廣泛使用鋼芯鋁絞線(鋼芯和鋁線絞合而成)，由于鋁的重量較銅輕，并且價格較便宜，可以有效控制供電輸變成本，但是，其存在很多問題。
[0003]純鋁的耐熱性并不理想，而輸電線路的高壓化、遠(yuǎn)距離化和大容量化對輸電線路的耐熱性和強度的要求越來越高。通?？杉尤肫渌辖鹪氐姆椒▉硖岣吣蜔嵝?，但是加入合金元素后所得鋁合金導(dǎo)線的導(dǎo)電率可能會有所下降，導(dǎo)電率與高強度、耐熱性往往背道而馳，目前高強度和耐熱性好的鋁合金導(dǎo)線通常都無法同時具有較高的導(dǎo)電率。
[0004]因此，急需一種高導(dǎo)電率高強度的耐熱鋁合金導(dǎo)線，從而應(yīng)用于鋼芯鋁合金絞線中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐熱鋁合金導(dǎo)線及其制備方法。
[0006]本發(fā)明還提供了一種耐熱鋼芯鋁合金絞線。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，是由以下重量份的組成制成的:二氧化錫0.11?0.42份，三氧化二鑭0.06?0.08份，氧化鈰0.08?0.15份，氮化硅0.25?0.36份，富勒烯0.08?0.12份，鋁98.6 ?99.2 份。
[0008]優(yōu)選的，是由以下重量份的組分制成的:二氧化錫0.21?0.35份，三氧化二鑭0.06?0.07份，氧化鈰0.11?0.14份，氮化硅0.28?0.32份，富勒烯0.09?0.11份，鋁98.9?99.1份。
[0009]進一步優(yōu)選的，是由以下重量份的組分制成的:二氧化錫0.3份，三氧化二鑭0.06份，氧化鈰0.12份，氮化硅0.3份，富勒烯0.1份，鋁99份。
[0010]上述耐熱鋁合金導(dǎo)線的制備方法，包括步驟:(I)稱取配方量的二氧化錫和鋁，惰性氣氛下加熱至650?680°C，混合均勻；(2)在惰性氣氛下，加入充分球磨的富勒烯，并升溫至700?710°C; (3)在惰性氣氛下，依次加入配方量的三氧化二鑭、氧化鈰和氮化硅，保溫0.5?2小時，除氣、除渣，得到鋁合金液體；(4)750°(:條件下讓鋁合金液體進入鋁桿連鑄連乳機里進行鑄坯，鑄坯溫度為540?550°C，得到直徑9.5mm的鋁桿；(5)在熱處理爐內(nèi)進行熱處理，溫度為400°C，時間為36小時，冷卻后在鋁合金拉絲機上拉絲，經(jīng)拉絲得直徑符合要求的鋁合金導(dǎo)線。
[0011]優(yōu)選的，步驟(5)所得鋁合金導(dǎo)線在200?285°C條件下熱處理200?250分鐘后，自然冷卻。
[0012]—種耐熱鋼芯鋁合金絞線，是將鋼芯與上述耐熱鋁合金導(dǎo)線經(jīng)同心式絞合而成，其中鋼芯是由鋼線絞合而成的芯線。
[0013]優(yōu)選的，所述耐熱鋼芯鋁合金絞線的橫截面直徑為16?560mm。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明是將二氧化錫、三氧化二鑭、氧化鈰、氮化硅、富勒烯和鋁制成鋁合金，其中，氮化硅可以提高合金的強度，三氧化二鑭和氧化鈰提高合金的耐熱性，充分球磨的富勒烯具有良好的電性能，結(jié)合導(dǎo)電材料二氧化錫，提高合金的導(dǎo)電率，另外，這些組合協(xié)同作用還意外提高了所得鋁合金導(dǎo)線的延伸率。本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)線與高強度鋼芯的強度相當(dāng)，經(jīng)測試，其抗拉強度> 350MPa，延伸率可以達(dá)到45%以上，導(dǎo)電率為91%以上，耐熱溫度彡200°C，短期280°C加熱I小時強度殘存率>99.8%。故本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)線具有高導(dǎo)電率、高強度和良好的耐熱性。用該鋁合金導(dǎo)線與鋼芯絞合而成的耐熱鋼芯鋁合金絞線，其抗拉強度彡340MPa，延伸率可以達(dá)到40%以上，導(dǎo)電率為90%IACS以上，耐熱溫度彡200 V，短期280 V加熱I小時強度殘存率>99.8%。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步的闡述，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對其內(nèi)容進行限定。
[0016]實施例1:
本發(fā)明的一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，是由以下組成制成的:二氧化錫0.11kg，三氧化二鑭0.06kg，氧化鋪0.08kg，氮化娃 0.25kg，富勒稀 0.08kg，招 98.6kg。
[0017]其制備方法，包括步驟:(I)稱取配方量的二氧化錫和鋁，惰性氣氛下加熱至650°C，混合均勻；(2)在惰性氣氛下，加入充分球磨的富勒烯，并升溫至700°C; (3)在惰性氣氛下，依次加入配方量的三氧化二鑭、氧化鈰和氮化硅，保溫0.5小時，除氣、除渣，得到鋁合金液體；(4)750°C條件下讓鋁合金液體進入鋁桿連鑄連乳機里進行鑄坯，鑄坯溫度為540°C，得到直徑9.5mm的鋁桿；(5)在熱處理爐內(nèi)進行熱處理，溫度為400°C，時間為36小時，冷卻后在鋁合金拉絲機上拉絲，經(jīng)拉絲得直徑符合要求的鋁合金導(dǎo)線(例如:經(jīng)12道拉絲得直徑4mm的鋁合金導(dǎo)線)，在200 °C條件下熱處理200分鐘后，自然冷卻。
[0018]經(jīng)測試，耐熱鋁合金導(dǎo)線的抗拉強度355MPa，延伸率46%，導(dǎo)電率91%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期2800C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0019]本發(fā)明的一種耐熱鋼芯鋁合金絞線，是將鋼芯與上述耐熱鋁合金導(dǎo)線經(jīng)同心式絞合而成，其橫截面直徑為16mm，其中鋼芯是由鋼線(高強鋼線，抗拉強度340MPa)絞合而成的芯線。
[0020]經(jīng)測試，耐熱鋼芯鋁合金絞線的抗拉強度340MPa，延伸率42%，導(dǎo)電率為90%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期2800C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0021]實施例2:
本發(fā)明的一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，是由以下組成制成的:二氧化錫0.42kg，三氧化二鑭
0.08kg，氧化鋪0.15kg，氮化娃0.36kg，富勒稀0.12kg，招99.2kg。
[0022]其制備方法，包括步驟:(I)稱取配方量的二氧化錫和鋁，惰性氣氛下加熱至680°C，混合均勻；(2)在惰性氣氛下，加入充分球磨的富勒烯，并升溫至710°C; (3)在惰性氣氛下，依次加入配方量的三氧化二鑭、氧化鈰和氮化硅，保溫2小時，除氣、除渣，得到鋁合金液體；(4)750°C條件下讓鋁合金液體進入鋁桿連鑄連乳機里進行鑄坯，鑄坯溫度為550°C，得到直徑9.5mm的鋁桿；(5)在熱處理爐內(nèi)進行熱處理，溫度為400°C，時間為36小時，冷卻后在鋁合金拉絲機上拉絲，經(jīng)拉絲得直徑符合要求的鋁合金導(dǎo)線(例如:經(jīng)12道拉絲得直徑4mm的鋁合金導(dǎo)線)，在285 °C條件下熱處理250分鐘后，自然冷卻。
[0023]經(jīng)測試，耐熱鋁合金導(dǎo)線的抗拉強度355MPa，延伸率46%，導(dǎo)電率91%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期2800C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0024]本發(fā)明的一種耐熱鋼芯鋁合金絞線，是將鋼芯與上述耐熱鋁合金導(dǎo)線經(jīng)同心式絞合而成，其橫截面直徑為560mm，其中鋼芯是由鋼線(高強鋼線，抗拉強度340MPa)絞合而成的芯線。
[0025]經(jīng)測試，耐熱鋼芯鋁合金絞線的抗拉強度340MPa，延伸率42%，導(dǎo)電率為90%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期2800C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0026]實施例3:
本發(fā)明的一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，是由以下組成制成的:二氧化錫0.21kg,三氧化二鑭0.06kg，氧化鋪0.1lkg,氮化娃 0.28kg，富勒稀 0.09kg，招 98.9kg。
[0027]其制備方法，包括步驟:(I)稱取配方量的二氧化錫和鋁，惰性氣氛下加熱至650°C，混合均勻；(2)在惰性氣氛下，加入充分球磨的富勒烯，并升溫至710°C; (3)在惰性氣氛下，依次加入配方量的三氧化二鑭、氧化鈰和氮化硅，保溫0.5小時，除氣、除渣，得到鋁合金液體；(4)750°C條件下讓鋁合金液體進入鋁桿連鑄連乳機里進行鑄坯，鑄坯溫度為550°C，得到直徑9.5mm的鋁桿；(5)在熱處理爐內(nèi)進行熱處理，溫度為400°C，時間為36小時，冷卻后在鋁合金拉絲機上拉絲，經(jīng)拉絲得直徑符合要求的鋁合金導(dǎo)線(例如:經(jīng)12道拉絲得直徑4mm的鋁合金導(dǎo)線)，在200 °C條件下熱處理250分鐘后，自然冷卻。
[0028]經(jīng)測試，耐熱鋁合金導(dǎo)線的抗拉強度360MPa，延伸率48%，導(dǎo)電率為92%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期2800C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0029]本發(fā)明的一種耐熱鋼芯鋁合金絞線，是將鋼芯與上述耐熱鋁合金導(dǎo)線經(jīng)同心式絞合而成，其橫截面直徑為100mm，其中鋼芯是由鋼線(高強鋼線，抗拉強度350MPa)絞合而成的芯線。
[0030]經(jīng)測試，耐熱鋼芯鋁合金絞線的抗拉強度350MPa，延伸率43%以上，導(dǎo)電率為91%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期280°C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0031]實施例4:
本發(fā)明的一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，是由以下組成制成的:二氧化錫0.35kg，三氧化二鑭0.07kg，氧化鋪0.14kg，氮化娃0.32kg，富勒稀0.1lkg，招99.lkg。
[0032]其制備方法，包括步驟:(1)稱取配方量的二氧化錫和鋁，惰性氣氛下加熱至680°C，混合均勻；(2)在惰性氣氛下，加入充分球磨的富勒烯，并升溫至700°C; (3)在惰性氣氛下，依次加入配方量的三氧化二鑭、氧化鈰和氮化硅，保溫2小時，除氣、除渣，得到鋁合金液體；(4)750°C條件下讓鋁合金液體進入鋁桿連鑄連乳機里進行鑄坯，鑄坯溫度為540°C，得到直徑9.5mm的鋁桿；(5)在熱處理爐內(nèi)進行熱處理，溫度為400°C，時間為36小時，冷卻后在鋁合金拉絲機上拉絲，經(jīng)拉絲得直徑符合要求的鋁合金導(dǎo)線(例如:經(jīng)12道拉絲得直徑4mm的鋁合金導(dǎo)線)，在285 °C條件下熱處理200分鐘后，自然冷卻。
[0033]經(jīng)測試，耐熱鋁合金導(dǎo)線的抗拉強度360MPa，延伸率48%，導(dǎo)電率為92%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期2800C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0034]本發(fā)明的一種耐熱鋼芯鋁合金絞線，是將鋼芯與上述耐熱鋁合金導(dǎo)線經(jīng)同心式絞合而成，其橫截面直徑為200mm，其中鋼芯是由鋼線(高強鋼線，抗拉強度350MPa)絞合而成的芯線。
[0035]經(jīng)測試，耐熱鋼芯鋁合金絞線的抗拉強度350MPa，延伸率43%以上，導(dǎo)電率為91%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期280°C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0036]實施例5:
本發(fā)明的一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，是由以下組成制成的:二氧化錫0.3kg，三氧化二鑭
0.06kg，氧化鋪0.12kg，氮化娃0.3kg，富勒稀0.lkg，招99kg。
[0037]其制備方法，包括步驟:(1)稱取配方量的二氧化錫和鋁，惰性氣氛下加熱至660°C，混合均勻；(2)在惰性氣氛下，加入充分球磨的富勒烯，并升溫至700°C; (3)在惰性氣氛下，依次加入配方量的三氧化二鑭、氧化鈰和氮化硅，保溫I小時，除氣、除渣，得到鋁合金液體；(4)750°C條件下讓鋁合金液體進入鋁桿連鑄連乳機里進行鑄坯，鑄坯溫度為550°C，得到直徑9.5mm的鋁桿；(5)在熱處理爐內(nèi)進行熱處理，溫度為400°C，時間為36小時，冷卻后在鋁合金拉絲機上拉絲，經(jīng)拉絲得直徑符合要求的鋁合金導(dǎo)線(例如:經(jīng)12道拉絲得直徑4mm的鋁合金導(dǎo)線)，在250 °C條件下熱處理220分鐘后，自然冷卻。
[0038]經(jīng)測試，耐熱鋁合金導(dǎo)線的抗拉強度380MPa，延伸率50%，導(dǎo)電率為94%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期2800C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0039]本發(fā)明的一種耐熱鋼芯鋁合金絞線，是將鋼芯與上述耐熱鋁合金導(dǎo)線經(jīng)同心式絞合而成，其橫截面直徑為400mm，其中鋼芯是由鋼線(高強鋼線，抗拉強度380MPa)絞合而成的芯線。
[0040]經(jīng)測試，耐熱鋼芯鋁合金絞線的抗拉強度380MPa，延伸率50%，導(dǎo)電率為94%IACS，耐熱溫度彡2000C，短期2800C加熱I小時強度殘存率>99.8%。
[0041]上述雖然對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，其特征在于，是由以下重量份的組成制成的:二氧化錫0.11?0.42份，三氧化二鑭0.06?0.08份，氧化鈰0.08?0.15份，氮化硅0.25?0.36份，富勒烯0.08 ?0.12 份，鋁98.6 ?99.2 份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，其特征在于，是由以下重量份的組分制成的:二氧化錫0.21?0.35份，三氧化二鑭0.06?0.07份，氧化鈰0.11?0.14份，氮化硅0.28?0.32份，富勒烯0.09?0.11份，鋁98.9?99.I份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐熱鋁合金導(dǎo)線，其特征在于，是由以下重量份的組分制成的:二氧化錫0.3份，三氧化二鑭0.06份，氧化鈰0.12份，氮化硅0.3份，富勒烯0.1份，鋁99份。4.權(quán)利要求1?3中任一項所述的一種耐熱鋁合金導(dǎo)線的制備方法，其特征在于，包括步驟:(I)稱取配方量的二氧化錫和鋁，惰性氣氛下加熱至650?680°C，混合均勻；(2)在惰性氣氛下，加入充分球磨的富勒烯，并升溫至700?710°C; (3)在惰性氣氛下，依次加入配方量的三氧化二鑭、氧化鈰和氮化硅，保溫0.5?2小時，除氣、除渣，得到鋁合金液體；(4)750°C條件下讓鋁合金液體進入鋁桿連鑄連乳機里進行鑄坯，鑄坯溫度為540?550°C，得到直徑9.5mm的鋁桿；(5)在熱處理爐內(nèi)進行熱處理，溫度為400°C，時間為36小時，冷卻后在鋁合金拉絲機上拉絲，經(jīng)拉絲得直徑符合要求的鋁合金導(dǎo)線。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)所得鋁合金導(dǎo)線在200?285°C條件下熱處理200?250分鐘后，自然冷卻。6.—種耐熱鋼芯鋁合金絞線，其特征在于，是將鋼芯與權(quán)利要求1?3中任一項所述的耐熱鋁合金導(dǎo)線經(jīng)同心式絞合而成，其中鋼芯是由鋼線絞合而成的芯線。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐熱鋼芯鋁合金絞線，其特征在于，所述耐熱鋼芯鋁合金絞線的橫截面直徑為16?560mm。
【文檔編號】C22C1/10GK105970022SQ201610300067
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】張敏, 張勇, 孫培海, 趙衍梁, 薛峰, 孟范杰
【申請人】山東菲達(dá)電力電纜股份有限公司