[发明专利]一种低电阻率的复合型母线铜排及其制作方法有效

专利信息
申请号: 202011624813.X 申请日: 2020-12-31
公开(公告)号: CN112838451B 公开(公告)日: 2022-12-23
发明(设计)人: 陈致辛 申请(专利权)人: 江苏华雄电气有限公司
主分类号: H01R25/16 分类号: H01R25/16;H01R43/00;H01B3/08;B05D7/14;B05D7/24
代理公司: 镇江基德专利代理事务所(普通合伙) 32306 代理人: 张敏
地址: 212211 江苏省镇*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 电阻率 复合型 母线 及其 制作方法
【说明书】:

一种低电阻率的复合型母线铜排及其制作方法,由铜排和一体浇注在铜排外部的绝缘层组成;所述铜排的组成成分及质量百分比为:硅0.05‑0.08%、铁0.08‑0.2%、银0.1‑0.3%、镧0.01‑0.03%、铈0.02‑0.08%、锰0.1‑0.5%、锌0.6‑1.2%、铝2‑6%、余量为Cu及不可去除的杂质;本发明的合金铜排强度较高,而且显示出了较低的电阻率,添加稀土元素镧、铈,和铁、铝元素协同作用,有助于细化晶粒,提高合金铜排的强度、韧性、耐腐蚀性和抗氧化性,添加多种金属合理搭配,既能降低电阻率,又可以提高合金铜排的延展性,同时降低成本。

技术领域

本发明涉及金属复合材料技术领域,具体涉及一种低电阻率的复合型母线铜排及其制作方法。

背景技术

母线槽因具有安全可靠、容量大、体积小、设计施工周期短、系列配套、装拆方便、使用寿命长等优点,适用于大型商场、展览馆、体育馆、机场及高层建筑等场所供电使用。铜排的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材,铜排主要是用在一次线路上(大电流的相线、零线、地线都会用到铜排),在电柜上较大电流的一次元器件的连接都是用铜排,比如一排电柜在柜与柜之间连接的是主母排,主母排分到每面电柜的开关电气(隔离开关、断路器等)上的是分支母排;

但我国是一个贫铜国家,铜资源较为稀缺,铝也是良好的导电体,但铝导电率较低,且接触电阻较大,而且极易在空气中氧化,因此需要对含铝配方进行改进,以弥补含铝铜排的缺陷。

发明内容

本发明目的是为了解决以上现有技术的不足,提出了一种低电阻率的复合型母线铜排,由铜排和一体浇注在铜排外部的绝缘层组成;所述铜排的组成成分及质量百分比为:硅0.05-0.08%、铁0.08-0.2%、银0.1-0.3%、镧0.01-0.03%、铈0.02-0.08%、锰0.1-0.5%、锌0.6-1.2%、铝2-6%、余量为Cu及不可去除的杂质。

优选地,所述铜排的组成成分及质量百分比为:硅0.06-0.07%、铁0.1-0.15%、银0.15-0.2%、镧0.01-0.02%、铈0.02-0.04%、锰0.3-0.5%、锌0.8-1.1%、铝2-6%、余量为Cu及不可去除的杂质。

优选地,上述低电阻率的复合型母线铜排,所述绝缘层的制备方法包括如下步骤:

(1)将异丙醇和纯水混合以制备溶剂,并向溶剂中添加少量氨水,然后加入石墨颗粒和表面活性剂;然后将正硅酸乙酯加入到悬浮液中,60℃下搅拌2h;过滤、分离、干燥后得到晶硅涂层石墨;其中,石墨颗粒和表面活性剂的质量比为1:(0.015-0.02);

(2)将环氧树脂、晶硅涂层石墨加入行星式球磨机,研磨机转速为400-600rpm/min,研磨时间为1-3h,然后加入阻燃剂,继续研磨0.5-1.5h,研磨完毕后将研磨物超声处理0.5-1h,得到绝缘层物料;其中,环氧树脂、晶硅涂层石墨和阻燃剂的质量比为1:(0.25-0.45):(0.01-0.03)。

优选地,所述的表面活性剂为聚乙烯基吡咯烷酮。

优选地,上述低电阻率的复合型母线铜排的制作方法,包括如下步骤:

(a)将各原料按配比加入熔炼炉熔炼,在合金熔液上方覆盖150-200mm厚的煅烧木炭,熔炼温度1000-1200℃,熔炼完毕后将合金熔液流入保温炉;

(b)采用上引连铸机引出上引出合金铜杆,将合金铜杆采用连续挤压机挤制形成合金铜排胚料;

(c)采用双螺杆挤出机挤出绝缘层物料,通过通过矩形拉管模具,使绝缘层物料紧密的挤压包裹在合金铜排胚料上,得到所述复合型母线铜排。

优选地,步骤(b)中,牵引机牵引速度为1000-2000mm/min,合金铜杆直径为5-20mm。

优选地,步骤(b)中,挤压机挤压速度为4-8r/min。

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