[发明专利]一种高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料

说明书

技术领域

本发明属于电线电缆导体用材料技术领域，特别涉及一种高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料。

背景技术

随着国民经济的发展，城乡用电量不断增大，新老线路的增容问题日益受到关注。而目前我国主要是采用增加导体截面和采用导电率为58％IACS的耐热铝合金材料解决增容问题。由于导线截面加大，对于已设线路必须新建塔杆，新设线路必须增高塔杆高度，使铺设费用增加。耐热温度为150℃，导电率为58％IACS的耐热铝合金材料不仅导电率低，使线损增大，而且生产时必须在一定温度下，经过一定时间的时效处理，造成连续生产的瓶颈。

发明内容

本发明的目的就是提供一种不需热处理就可实现耐热温度为150℃，导电率为60％IACS的耐热铝合金材料。

一种高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料，其特征在于，该高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料主要由以下六种元素组成：铝、锆、铒、钇、铁和钛，各种元素的质量百分比如下：锆为0.03～0.06％，铒为0.05～0.20％，钇为0.10～0.25％，铁为0.05～0.12％，钛为0.01～0.03％，杂质元素硅≤0.06％，其他杂质含量≤0.10％，其余为铝。

所含杂质为在制备过程中由所用铝锭引入的杂质。

所述高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料还含有镧，镧的质量百分比为：0＜镧含量≤0.15％。

所述高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料还含有硼，硼的质量百分比为：0＜硼含量≤0.01％。

上述高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料，可采用如下工艺制备：先将纯度为99.7wt％以上的铝锭放在熔炉中溶化，铝液温度为720～750℃，进行炉前化学分析，若杂质Si含量≥0.06％，采用镧稀土优化处理铝液，镧加入量约占铝液质量的0.005-0.20％，若其他杂质含量≥0.10％时，采用硼化处理铝液，硼加入量约占铝液质量的0.005-0.015％，控制杂质元素硅≤0.06％，其他杂质含量≤0.10％，然后在保温炉温度为740～760℃时添加铝锆合金、铝铒合金、铝钇合金、铝铁合金以及铝钛合金，使元素锆、铒、钇、铁、钛分别占熔体总质量的0.03～0.06％、0.05～0.20％、0.10～0.25％、0.05～0.12％、0.01～0.03％，再保温45～60min，然后浇铸轧制成型，得高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料。

本发明铝合金导体材料中的锆、铒、钛用以提高铝合金材料的耐热性，铝合金导体材料中的铁、锆、铒、钛用以提高铝合金的强度，通过加入钇提高铝合金的导电性(达到60％IACS)。

本发明的有益效果为：使用本发明的材料制造耐热导线时，可采用连铸连轧方式生产，不需要对合金锭材或合金棒材进行均匀化处理，也不需要对合金线材进行时效处理。即可达到耐热和高电导率的要求。使用本发明制造的耐热导线，可以提高导线的工作温度，增大传输容量。本发明为电线电缆导体用材料领域提供一种新型材料。采用本发明材料制造导体可解决因热处理而产生的连续生产瓶颈问题。节省热处理耗电，耗时，降低成本，经济效益显著。

本发明主要通过加入铝锆合金、铝铒合金、铝钛合金使耐热铝合金材料达到耐热温度150℃。通过加入铝钇合金控制杂质形态和数量，调整铝锆合金、铝铒合金、铝钛合金和铝铁合金含量使耐热铝合金材料导电率达到60％IACS，抗拉强度大于160MPa。使用本发明制造的导线，可以提高工作温度，增大传输容量，载流量比普通铝导线提高60％以上，抗拉强度和延伸率达到甚至超过普通铝导线水平，可有效的解决新老线路增容的问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

一种高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料，该高导电非热处理型稀土耐热铝合金导体材料主要由以下六种元素组成：铝、锆、铒、钇、铁和钛，各种元素的质量百分比如下：锆为0.03％，铒为0.18％，钇为0.15％，铁为0.12％，钛为0.03％，杂质元素硅为0.06％，其他杂质含量为0.072％(杂质为镓、镁、锌、铜、锰，铬)，其余为铝。