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高导电率铝合金导线及其制备研究时间:2025-01-17 刘 冠,许莉莉,朱红标 (1.广东远光电缆实业有限公司,广东 清远 511500: 2.广东岭南职业技术学院,广东 清远 511500) 摘 要:为开发1种高导电率铝合金导线,通过优化材料配方和制备工艺,显著提升了导电性能、力学性能和耐热性能。实验选用铝(AI)、铜(Cu)、镁( Mg)、硅(Si)及稀土元素镧(La)和铈(Ce)作为主要成分,研究其对铝合金导线性能的影响。结果表明:添加2.0%的稀土元素La和 Ce后,铝合金导线的导电率达到59.2%IACS,显著高于传统铝合金导线的56.5%IACS;抗拉强度提高到150MPa,强度残存率达93%。这些改进表明新型高导电率铝合金导线在长距离输电中的应用具有显著优势。 关键调:高导电率;铝合金导线;稀土元素;制备研究 在现代电力传输系统中,长距离输电对导线材料提出了严格的要求,包括高导电性、低损耗、大容量和耐热性。现有铝合金导线虽然具有较好的导电性和较低的成本,但在导电性、机械性能和耐热性方面仍存在不足,限制了其在高要求应用中的广泛使用。针对这些局限性,本研究旨在开发1种高导电率铝合金导线,通过优化合金成分和制备工艺,提升其导电性能、机械强度和耐热性。研究了稀土元素镧(La)和钟(Ce)的添加对铝合金导线性能的影响,以期提供理论基础和技术支持,为电力传输系统提供高效、安全和稳定的导线材料。 1 背景与研究意义 1.1 长距离输电对导线材料的要求 在现代电力传输系统中,长距离输电对导线材料提出了严格的要求,主要包括以下4个方面。 (1) 高导电性:导电性是衡量导线传输电能效率的关键指标。高导电性的材料可以减少电能在传输过程中的损耗,提高输电效率。 (2) 低损耗:导线的电阻越低,电能损耗就越小。低损耗不仅能提高能源利用率,还能降低发热,减少对电力设备的热应力影响。 (3) 大容量:随着电力需求的增加,导线需要传输更大容量的电流。高容量导线能够满足现代电网的大规模用电需求,减少线路数量和电塔高度,降低工程造价。 (4) 耐热性:导线在高负荷下会发热,耐热性好的材料能保持机械强度和电性能的稳定,延长导线使用寿命 1.2 当前铝合金导线的应用及其局限性 铝及其合金由于具有良好的导电性、较低的密度和成本,在输电线路中得到了广泛应用。然而,现有的铝合金导线在实际应用中仍存在一些局限。 (1) 导电性不足:虽然铝的导电性较好,但一些铝合金由于添加了其他元素,致使其导电性降低,影响了整体的输电效率。 (2) 机械性能有限:部分铝合金在高温环境下的机械性能不够稳定,容易出现强度降低和变形等问题,影响线路的安全性和可靠性。 (3) 抗腐蚀性能:铝合金导线在长期暴露于自然环境中,容易受到氧化和腐蚀,导致电性能下降和使用寿命缩短。 |