[發明專利]一種用于電纜的鋁合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610057563.3
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105603276A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 張健鋒
• 申請（專利權）人: 東莞佛亞鋁業有限公司
• 主分類號: C22C21/16
• 分類號: C22C21/16;C22C1/02;C22C1/06;C22C1/10;H01B1/02
• 代理公司: 東莞市中正知識產權事務所 44231
• 代理人: 成偉

技術領域

本發明涉及鋁合金材料技術領域，具體是一種用于電纜的鋁合金材料及其制備方法。

背景技術

電力行業中的電纜是用來輸送和分配電能的資源，其基本結構通常由線芯、絕緣層、 屏蔽層和保護層四部分組成，其中線芯是電纜中的導電部分，用來輸送電能，是電纜的主 要組成部分，因此對制作線芯的鋁合金材料在導電性能、抗腐蝕性能、機械性能、成型性 能以及使用壽命等各個方面有較高的要求。

鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具 有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料， 在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。

鋁合金材料彌補了以往純鋁材在性能方面的不足，使其在具有良好導電性的同時，提 高彎曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能，能夠保證鋁合金材料在不同的使用環境中仍能保 持良好的穩定性和耐候性。同時由于鋁合金的重量較銅輕，且價格較便宜，因而越來越多 的地方采用鋁合金取代銅纜。但是隨著電力材料的不斷發展，對鋁合金材料各方面的性能 要求也越來越高，因而墮需耐高溫、耐腐蝕、導電率高、重量輕、抗拉強度高和壽命長的 合金材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種重量輕、抗拉強度高的用于電纜的鋁合金材料及其制備方 法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于電纜的鋁合金材料，按照重量百分比的原料包括：鋁98-99％、銅0.55-1.33％、 鎂0.12-0.14％、泡沫鎳0.08-0.12％、錸0.08-0.12％、氮化硅0.05-0.07％、硅0.04-0.06％、 硼酸鋅0.03-0.05％、鐵0.02-0.05％、石墨烯0.02-0.04％、鋯0.01-0.02％。

作為本發明進一步的方案：所述用于電纜的鋁合金材料，按照重量百分比的原料包括： 鋁98.2-98.8％、銅0.698-1.182％、鎂0.125-0.135％、泡沫鎳0.09-0.11％、錸0.09-0.11％、 氮化硅0.055-0.065％、硅0.045-0.055％、硼酸鋅0.035-0.045％、鐵0.025-0.045％、石墨烯 0.025-0.035％、鋯0.012-0.018％。

作為本發明進一步的方案：所述用于電纜的鋁合金材料，按照重量百分比的原料包括： 鋁98.5％、銅0.94％、鎂0.13％、泡沫鎳0.1％、錸0.1％、氮化硅0.06％、硅0.05％、硼酸 鋅0.04％、鐵0.035％、石墨烯0.03％、鋯0.015％。

作為本發明再進一步的方案：所述石墨烯為三維石墨烯納米粒子。

所述用于電纜的鋁合金材料的制備方法，具體步驟如下：

(1)按照重量百分比稱取各原料；

(2)將鋁、鎂、鐵投入到熔煉爐中加熱熔化；首先加入鋁，待鋁全部熔化后加入氮 化硅，加熱升溫到850-900℃并保溫1-2h；

(3)惰性氣氛下加入充分球磨的硅和硼酸鋅，保溫30-50min后再依次加入銅、泡沫 鎳、錸和石墨烯，在800-820℃下保溫0.5-2.5h后進行精煉處理；

(4)將步驟(3)得到的鋁合金液在850-870℃下保溫20-30min后，以30-40℃/分鐘 勻速降溫150-200℃，再升溫至850-870℃，孕育40-60min后在惰性氣氛下加入除渣、除 氣，得到用于電纜的鋁合金材料。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明保障了制備得到的鋁合金材料各性能之間的匹配，使其具有較好的綜合性能， 耐高溫、耐腐蝕，具有良好的導電率，具有重量輕、抗拉強度高和壽命長的特點，在不同 的使用環境中仍能保持良好的穩定性和耐候性，制備方法簡單，易于工業化生產。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。

實施例1

一種用于電纜的鋁合金材料，按照重量百分比的原料包括：鋁99％、銅0.55％、鎂0.12％、 泡沫鎳0.08％、錸0.08％、氮化硅0.05％、硅0.04％、硼酸鋅0.03％、鐵0.02％、三維石墨 烯納米粒子0.02％、鋯0.01％。

所述用于電纜的鋁合金材料的制備方法，具體步驟如下：