[發(fā)明專利]一種高導電率高強度銅包鋁合金、合金導線及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410835885.7
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104498780A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 吳俊
• 申請（專利權）人: 吳俊
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;H01B1/02;H01B13/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發(fā)明屬于材料及線纜技術領域，尤其是涉及一種高導電率高強度銅包鋁合金、使用該銅包鋁合金的導線、銅包鋁合金導線的制備方法以及使用該銅包鋁合金導線的電纜。

背景技術

雙金屬銅包鋁線是在鋁心線外表面同心包覆銅層，使兩種金屬在界面形成原子間的冶金結(jié)合而形成一個整體金屬線材，在保證使用性能的前提下，能同時兼?zhèn)鋬煞N金屬的優(yōu)點。國外工業(yè)發(fā)達國家自六、七十年代已開始廣泛使用銅包鋁、銅包鋼等雙金屬復合線材。美國、日本等國已形成規(guī)模巨大的產(chǎn)業(yè)，各自都擁有一定特色的專利技術。例如美國科普維公司，擁有自有專利技術叫大規(guī)模生產(chǎn)銅包鋁線，在1997年以前，中國市場上的銅包鋁產(chǎn)品幾乎都是該公司生產(chǎn)；又如日本藤倉電線株式會社，七十年代就研制開發(fā)復合線材，該公司生產(chǎn)的直徑很小的銅包鋁電磁線，至今還占領著中國電聲行業(yè)的市場。

由于銅包鋁線在確保信號傳輸質(zhì)量的使用情況下，還具有節(jié)省稀缺的銅資源，降低電纜生產(chǎn)成本，以獲得高附加利潤的優(yōu)點；從而被世界工業(yè)發(fā)達國家譽為同軸電纜內(nèi)導體的一次“革命”。我國自七十年代開始研制生產(chǎn)雙金屬復合線材的設備工藝，中科院沈陽金屬研究所、上海電纜研究所、天津電纜廠、北京有色金屬研究總院曾分別采用電鍍法、套管冷拉、靜壓擠壓法等進行試制，但均未成功或不能形成規(guī)?；a(chǎn)。如較為普遍的試制方法“套管冷拉法”，由于其設備及工藝的局限性，產(chǎn)品的性能質(zhì)量較差，其性能滿足不了使用要求。

直到九十年代末，以“包覆焊接裝置”專利技術為代表的工藝方法，才使得雙金屬復合線材不但有了中國自己的生產(chǎn)特點，而且能夠批量生產(chǎn)并將產(chǎn)品投向市場。包覆焊接法銅包鋁線通過研發(fā)階段轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力并進入規(guī)?；a(chǎn)階段，成功的實現(xiàn)了“替代銅線”和“替代進口”兩項跨越，首先滿足了通信電纜內(nèi)導體領域的使用要求，為促進我國線纜結(jié)構調(diào)整、促進線纜升級換代作出了巨大貢獻，具有很高的科學和實用價值，行業(yè)稱之為：“新材料、新工藝”領域中的高科技材料，成為純銅導體的“更新?lián)Q代”產(chǎn)品。

因此，包覆焊接法銅包鋁線產(chǎn)品得到信息產(chǎn)業(yè)部線纜協(xié)會和國家廣電總局有線電視專業(yè)委員會的重視和認可，并分別召開了多次全國性行業(yè)會議進行推廣。而與該生產(chǎn)方法相類似的生產(chǎn)工藝在德國已經(jīng)成熟應用于銅包鋼生產(chǎn)，我國自1999年以來已經(jīng)成熟的應用于雙金屬銅包鋁、銅包鋼、銅包鋁鎂合金等的生產(chǎn)中。

銅包鋁鎂合金線是在銅包鋁線的基礎上推出的新一代高強度產(chǎn)品，以鋁鎂合金作為芯線、外表同心地包覆銅層；其電氣、機械特性介于銅線與鋁鎂合金線之間，綜合了銅優(yōu)良導電性和鋁鎂合金線質(zhì)量輕、屏蔽性能好的優(yōu)點。與銅線相比：銅包鋁鎂合金線與純銅線的比重比為1：2.5，在線徑、質(zhì)量相等的情況下，其長度是純銅線的2.5倍，因此具有質(zhì)量輕，節(jié)省成本的巨大優(yōu)勢；與鋁鎂合金線相比，銅包鋁鎂合金線由于其芯線表面同心的包覆了一層純銅，因此具有跟純銅線一樣的可焊性，而不必像鋁鎂合金線那樣做特殊處理。與銅包鋁線相比，更具有比重輕、阻尼性好、導熱性好、電磁屏蔽能力強以及減振性好等一系列優(yōu)點，尤其增強了抗拉強度及延伸率，使該產(chǎn)品的機械性及適用性得到大幅提升。目前，銅包鋁鎂合金線可廣泛應用于有線電視同軸電纜、大容量通訊網(wǎng)絡信號電纜、控制信號電纜、屏蔽線等方面。CN200710195684.5發(fā)明專利的銅包稀土鋁鎂合金導線的制備方法簡單合理，它的力學或機械性能、使用性能、高頻信號傳輸線性能和經(jīng)濟性能均優(yōu)于純銅導線；同時，該發(fā)明的銅包稀土鋁鎂合金導線的所有性能，例如電學或?qū)щ娦阅?、力學或機械性能、使用性能、高頻信號傳輸線性能和經(jīng)濟性能大大優(yōu)于銅包鋁鎂合金導線。然而，無論是銅包鋁導線、銅包鋁鎂合金導線還是銅包稀土鋁鎂合金導線，其強度的提高是通過提高芯材鋁合金中鎂含量和增加冷拉變形量來實現(xiàn)的，在強度提高的同時必將會帶來導電率的下降。此外，對于銅包鋁導線和銅包鋁鎂合金導線來說，由于芯材是純鋁或低鎂的鋁鎂合金，因此，在高拉伸率的情況下，由于其與表層銅材強度差較大，以至于在拉伸到一定規(guī)格尺寸后再無法拉成直徑為0.08mm以下的微細線。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是揭示一種高導電率高強度銅包鋁合金，進一步地揭示使用該銅包鋁合金的導線、銅包鋁合金導線的制備方法以及使用該銅包鋁合金導線的電纜；它們是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。