[发明专利]一种扩径导线

说明书

技术领域

本发明属于电力材料领域，具体涉及一种扩径导线。

背景技术

扩径导线将直径扩大，节约导体材料，并且使导体的外径与表面都能满足线路的输电和电晕要求，大大减少了导线总重量和导线分裂根数，减少了铁塔荷载和结构重量，从而显著降低了线路投资。目前扩径导线主要有抽股式扩径导线和内管式扩径导线。目前国内该类产品中，大多采用镀锌软管作为支撑，外包铝合金导体材料，扩大直径的效果比较好，但是就目前铝合金导电材料的研究来看，虽然取得了较多成就，开发出一些新型的铝合金导线，但在实际生产中，铝导体的耐热性、抗拉强度与导电率是一对矛盾体，想在提高铝导线的抗拉强度且保证合格导电率的前提下，获得较优的耐热性能，势必对添加的合金种类及加工工艺有更高的要求。上述问题大大限制了扩径空心导线的推广和应用。

发明内容

为了解决现有技术的扩径导线所需要具备质量轻、高机械强度、高电导率，以及耐热耐腐蚀性能等优点，本发明的在于提供一种新型扩径导线。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种扩径导线，包括铝管，所述铝管外侧包裹多根铝合金导体绞成的导体层；

所述铝合金导体按照如下方法制备而得：

步骤1）煅烧：取石墨放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，在氮气的保护下，于700-800℃煅烧3min，取出，粉碎成粉末状，得到物料1；

步骤2）制备改性碳纤维：将物料1、碳纤维、纳米二氧化硅以及纳米氧化铝依次添加到高速搅拌器中，1000转/min搅拌5min，然后预热到100℃，静置5min，再浸入到双酚A型环氧树脂中，通过赋形模头以丝条的形式将其拉出并切碎，即得改性碳纤维；其中，物料1、碳纤维、纳米二氧化硅、纳米氧化铝以及双酚A型环氧树脂的质量比为5-8:20-30:1-2:1-2:30-50；

步骤3）熔炼和搅拌：将铝在600℃下保温30min，升温至700℃，然后加入锗、钽、钇、铼、铈、钒、钼、锌、锰、铬、钛，进行熔炼形成合金液，熔炼时间为10min，然后升温至740℃，再将改性碳纤维投入到合金液中，同时采用电磁搅拌器搅拌，搅拌时间为8分钟；保温，静置3分钟得到物料2；其中，铝、锗、钽、钇、铼、铈、钒、钼、锌、锰、铬、钛以及改性碳纤维的质量比为200-300:1-2:1-2:1-2:1-2:1-2:1-2:2-3:3-5:4-7:4-7:7-10:35-55;

步骤4）铸轧和拉丝：将物料2注入结晶器进行连铸连轧，控制铸坯进入轧机的温度为500℃-560℃，轧机出口处合金杆温度为300℃-320℃；合金杆经拉丝得到合金线；将合金线进行退火处理，退火温度350℃，退火时间20分钟，自然冷却，即得铝合金导体。

优选地，纳米二氧化硅和纳米氧化铝的粒径均为100-300nm。

本发明取得的有益效果主要包括：

本发明扩径导线将直径扩大，减轻了重量，节约导线材料，降低了企业成本；

本发明制得的铝合金导体具备高电导率，优良的力学性能、耐热耐腐蚀性能，同时采用改性碳纤维结构，减轻了合金质量；

本发明中稀土金属改善了铝合金材料中晶体的组织结构，提高了铝合金的加工性能和耐腐蚀性能；

本发明碳纤维进行了改性和修饰，提高导线芯的工作温度，保证导电率，减轻导线芯重量，耐磨损耐疲劳，与合金材料的相容性更好；

本发明合金材料配伍合理，制备工艺简单可行，通过控制工艺参数，改善了应力作用对导体组织的不利影响，使得铝合金导体的耐挠曲疲劳特性提高；

本发明铝合金导体耐热耐腐蚀性能好，使用寿命长，应用范围广泛。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种扩径导线，包括铝管，所述铝管外侧包裹多根铝合金导体绞成的导体层；

所述铝合金导体按照如下方法制备而得：

1）取石墨放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，在氮气的保护下，于700℃煅烧3min，取出，粉碎成粉末状，得到物料1；