[發明專利]一種粉末冶金高強高導耐熱鋁導線及其制備方法

有效

• 申請號: 202210657586.3
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN114999709B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 鄭瑞曉;張海平;張巖琛;馬朝利
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01B7/00
• 分類號: H01B7/00;H01B13/00;B22F5/12;B22F9/08;B22F3/15;B22F3/20;B22F1/052
• 代理公司: 北京天匯航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11987
• 代理人: 高永

1.一種高強高導耐熱鋁導線，其特征在于，所述鋁導線由板條狀超細晶粒構成，平均晶粒厚度小于1000nm，板條狀超細晶粒的長度和厚度的比值的平均值大于5，晶界處分布著不連續的氧化物顆粒，且氧化物顆粒的平均尺寸小于50nm；所述鋁導線的抗拉強度≥200MPa，導電率≥60％IACS，密度≤2.7g/cm³，230℃保溫1h后強度保持率≥95％。

2.一種如權利要求1所述高強高導耐熱鋁導線的制備方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

第一步：制粉及篩分

使用純度≥99.9％的高純鋁錠為原料，通過真空感應熔煉惰性氣體霧化方法制備球形粉末，然后將粉末通過震動篩分和氣流分級方法進行篩分，得到超細鋁粉或超細鋁粉和粗鋁粉；

第二步：混粉

當第一步篩分得到的粉末為超細鋁粉和粗鋁粉時，使用V型混料機進行混粉；以超細鋁粉體積分數不低于50％的比例，將超細鋁粉和粗鋁粉混合并放入料斗內攪拌；若第一步篩分得到的粉末僅為超細鋁粉時，此步驟跳過；

第三步：真空除氣

將第二步得到的粉末放入鋁合金包套，然后在400-500℃條件下對包套進行高溫除氣處理；當包套內真空度優于2×10^-3Pa后，對包套進行封焊處理；

第四步：熱等靜壓

將包套放入熱等靜壓爐內進行燒結；以不大于10℃/min的升溫速度加熱至燒結溫度，燒結溫度為500-600℃；在升溫的同時，通過介質向包套的各個方向均勻地施加壓力，加壓速度根據升溫速度及燒結溫度決定，使包套在達到燒結溫度的同時，達到燒結壓力，燒結壓力為100-130MPa；在目標溫度和壓力下保溫保壓燒結20min-180min后停止加熱、卸除載荷，隨爐冷卻至100℃后，取出包套；待包套冷卻至室溫后，通過機加工去除包套得到胚料；

第五步：熱擠壓

將胚料加熱至擠壓溫度后保溫1-3h，擠壓成φ10mm的桿材，擠壓溫度為300-400℃，擠壓速度為0.5-1.5m/min；

第六步：拉絲

將桿材經多道次拉拔后得到φ1.5-3.5mm的鋁線，每道次拉拔變形量為3-5％。

3.根據權利要求2所述的一種粉末冶金高強高導耐熱鋁導線的制備方法，其特征在于，第一步中的超細鋁粉為粒徑小于1μm的超細鋁粉，第一步中的混合粉為粒徑小于1μm的超細鋁粉和粒徑為3-5μm的粗鋁粉的混合粉。

4.根據權利要求2或3所述的一種粉末冶金高強高導耐熱鋁導線的制備方法，其特征在于，第二步中，攪拌速度為20-30轉/分，混合時間為10-30min。