本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種導(dǎo)電特種鋁合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前架空輸電線路中使用最為廣泛的仍是鋼芯鋁絞線(ACSR)，該種導(dǎo)線量大面廣，生產(chǎn)和應(yīng)用較為成熟。但隨著技術(shù)進(jìn)步及電力行業(yè)發(fā)展的需要，世界上許多國(guó)家的輸電線路上已廣泛使用各類(lèi)鋁合金導(dǎo)線，主要有全鋁合金絞線(AAAC)、鋁合金芯鋁絞線(ACAR)、鋼芯鋁合金絞線(AACSR)等幾類(lèi)。從合金線性能劃分，又可分為高強(qiáng)度鋁合金線、中強(qiáng)度鋁合金線以及耐熱系列鋁合金線。但目前國(guó)內(nèi)的輸電線路用鋁合金導(dǎo)線的導(dǎo)電性能較弱、抗拉強(qiáng)度低等現(xiàn)狀。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)電特種鋁合金材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鎂2.57-2.63％、鎳1.26-1.49％、銀0.36-0.67％、鍺0.11-0.20％、錳0.044-0.049％、鎳0.026-0.037％，余量為鋁。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述導(dǎo)電特種鋁合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鎂2.60-2.61％、鎳1.33-1.40％、銀0.47-0.50％、鍺0.16-0.17％、錳0.047-0.048％、鎳0.029-0.032％，余量為鋁。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述導(dǎo)電特種鋁合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鎂2.61％、鎳1.36％、銀0.49％、鍺0.17％、錳0.048％、鎳0.031％，余量為鋁。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述導(dǎo)電特種鋁合金材料中鋁的原料來(lái)源于電子設(shè)備的回收。
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料的制備方法，具體步驟為：
(1)準(zhǔn)備及預(yù)處理：按照鋁合金材料中所需熔煉的元素，隨后將含各元素的原料進(jìn)行收集準(zhǔn)備，其中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，其中含鎂元素的原料和含鎳元素的原料分別經(jīng)過(guò)煅燒磨粉并進(jìn)行電解提純，其余銀、鍺、錳、鎳元素分別直接采用純金屬材料，接著將各元素的純粉末按照比例進(jìn)行研磨，研磨后放置混料機(jī)中混合，混勻后金屬粉末的平均粒度d小于等于100μm；
(2)熔煉及成型：在氬氣的保護(hù)下，將金屬粉末與，隨后放置在中頻感應(yīng)加熱爐中進(jìn)行熔煉，升溫速度為50℃/min，直至升溫至1300℃，保溫42min，隨后進(jìn)行冷卻，冷卻至632.7℃，澆注到模具中，靜置后進(jìn)行脫模成型，即得導(dǎo)電特種鋁合金材料。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：具體步驟(1)中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，所述電解方法進(jìn)行提純操作具體為將含鋁元素的原料加入到電解槽中獲得鋁熔體，隨后加入冰晶石和鈦白粉加熱獲得電解質(zhì)熔鹽，控制溫度為823℃，電壓為6.2V，通電電解，冷凝后獲得固態(tài)鋁塊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明制備的導(dǎo)電特種鋁合金材料，具有低成本、電學(xué)性能優(yōu)異、可大規(guī)模生產(chǎn)等有益特征，且可在-20℃至60℃下長(zhǎng)期使用，強(qiáng)度、導(dǎo)電性能和耐熱性能指標(biāo)都可達(dá)到超耐熱合金的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專(zhuān)利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鎂2.57％、鎳1.26％、銀0.36％、鍺0.11％、錳0.044％、鎳0.026％，余量為鋁；所述導(dǎo)電特種鋁合金材料中鋁的原料來(lái)源于電子設(shè)備的回收。
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料的制備方法，具體步驟為：
(1)準(zhǔn)備及預(yù)處理：按照鋁合金材料中所需熔煉的元素，隨后將含各元素的原料進(jìn)行收集準(zhǔn)備，其中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，其中含鎂元素的原料和含鎳元素的原料分別經(jīng)過(guò)煅燒磨粉并進(jìn)行電解提純，其余銀、鍺、錳、鎳元素分別直接采用純金屬材料，接著將各元素的純粉末按照比例進(jìn)行研磨，研磨后放置混料機(jī)中混合，混勻后金屬粉末的平均粒度d小于等于100μm；
(2)熔煉及成型：在氬氣的保護(hù)下，將金屬粉末與，隨后放置在中頻感應(yīng)加熱爐中進(jìn)行熔煉，升溫速度為50℃/min，直至升溫至1300℃，保溫42min，隨后進(jìn)行冷卻，冷卻至632.7℃，澆注到模具中，靜置后進(jìn)行脫模成型，即得導(dǎo)電特種鋁合金材料。
其中：具體步驟(1)中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，所述電解方法進(jìn)行提純操作具體為將含鋁元素的原料加入到電解槽中獲得鋁熔體，隨后加入冰晶石和鈦白粉加熱獲得電解質(zhì)熔鹽，控制溫度為823℃，電壓為6.2V，通電電解，冷凝后獲得固態(tài)鋁塊。
實(shí)施例2
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鎂2.60％、鎳1.33％、銀0.47％、鍺0.16％、錳0.047％、鎳0.029％，余量為鋁；所述導(dǎo)電特種鋁合金材料中鋁的原料來(lái)源于電子設(shè)備的回收。
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料的制備方法，具體步驟為：
(1)準(zhǔn)備及預(yù)處理：按照鋁合金材料中所需熔煉的元素，隨后將含各元素的原料進(jìn)行收集準(zhǔn)備，其中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，其中含鎂元素的原料和含鎳元素的原料分別經(jīng)過(guò)煅燒磨粉并進(jìn)行電解提純，其余銀、鍺、錳、鎳元素分別直接采用純金屬材料，接著將各元素的純粉末按照比例進(jìn)行研磨，研磨后放置混料機(jī)中混合，混勻后金屬粉末的平均粒度d小于等于100μm；
(2)熔煉及成型：在氬氣的保護(hù)下，將金屬粉末與，隨后放置在中頻感應(yīng)加熱爐中進(jìn)行熔煉，升溫速度為50℃/min，直至升溫至1300℃，保溫42min，隨后進(jìn)行冷卻，冷卻至632.7℃，澆注到模具中，靜置后進(jìn)行脫模成型，即得導(dǎo)電特種鋁合金材料。
其中：具體步驟(1)中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，所述電解方法進(jìn)行提純操作具體為將含鋁元素的原料加入到電解槽中獲得鋁熔體，隨后加入冰晶石和鈦白粉加熱獲得電解質(zhì)熔鹽，控制溫度為823℃，電壓為6.2V，通電電解，冷凝后獲得固態(tài)鋁塊。
實(shí)施例3
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鎂2.61％、鎳1.36％、銀0.49％、鍺0.17％、錳0.048％、鎳0.031％，余量為鋁；所述導(dǎo)電特種鋁合金材料中鋁的原料來(lái)源于電子設(shè)備的回收。
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料的制備方法，具體步驟為：
(1)準(zhǔn)備及預(yù)處理：按照鋁合金材料中所需熔煉的元素，隨后將含各元素的原料進(jìn)行收集準(zhǔn)備，其中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，其中含鎂元素的原料和含鎳元素的原料分別經(jīng)過(guò)煅燒磨粉并進(jìn)行電解提純，其余銀、鍺、錳、鎳元素分別直接采用純金屬材料，接著將各元素的純粉末按照比例進(jìn)行研磨，研磨后放置混料機(jī)中混合，混勻后金屬粉末的平均粒度d小于等于100μm；
(2)熔煉及成型：在氬氣的保護(hù)下，將金屬粉末與，隨后放置在中頻感應(yīng)加熱爐中進(jìn)行熔煉，升溫速度為50℃/min，直至升溫至1300℃，保溫42min，隨后進(jìn)行冷卻，冷卻至632.7℃，澆注到模具中，靜置后進(jìn)行脫模成型，即得導(dǎo)電特種鋁合金材料。
其中：具體步驟(1)中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，所述電解方法進(jìn)行提純操作具體為將含鋁元素的原料加入到電解槽中獲得鋁熔體，隨后加入冰晶石和鈦白粉加熱獲得電解質(zhì)熔鹽，控制溫度為823℃，電壓為6.2V，通電電解，冷凝后獲得固態(tài)鋁塊。
實(shí)施例4
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鎂2.61％、鎳1.40％、銀0.50％、鍺0.17％、錳0.048％、鎳0.032％，余量為鋁；所述導(dǎo)電特種鋁合金材料中鋁的原料來(lái)源于電子設(shè)備的回收。
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料的制備方法，具體步驟為：
(1)準(zhǔn)備及預(yù)處理：按照鋁合金材料中所需熔煉的元素，隨后將含各元素的原料進(jìn)行收集準(zhǔn)備，其中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，其中含鎂元素的原料和含鎳元素的原料分別經(jīng)過(guò)煅燒磨粉并進(jìn)行電解提純，其余銀、鍺、錳、鎳元素分別直接采用純金屬材料，接著將各元素的純粉末按照比例進(jìn)行研磨，研磨后放置混料機(jī)中混合，混勻后金屬粉末的平均粒度d小于等于100μm；
(2)熔煉及成型：在氬氣的保護(hù)下，將金屬粉末與，隨后放置在中頻感應(yīng)加熱爐中進(jìn)行熔煉，升溫速度為50℃/min，直至升溫至1300℃，保溫42min，隨后進(jìn)行冷卻，冷卻至632.7℃，澆注到模具中，靜置后進(jìn)行脫模成型，即得導(dǎo)電特種鋁合金材料。
其中：具體步驟(1)中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，所述電解方法進(jìn)行提純操作具體為將含鋁元素的原料加入到電解槽中獲得鋁熔體，隨后加入冰晶石和鈦白粉加熱獲得電解質(zhì)熔鹽，控制溫度為823℃，電壓為6.2V，通電電解，冷凝后獲得固態(tài)鋁塊。
實(shí)施例5
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鎂2.63％、鎳1.49％、銀0.67％、鍺0.20％、錳0.049％、鎳0.037％，余量為鋁；所述導(dǎo)電特種鋁合金材料中鋁的原料來(lái)源于電子設(shè)備的回收。
一種導(dǎo)電特種鋁合金材料的制備方法，具體步驟為：
(1)準(zhǔn)備及預(yù)處理：按照鋁合金材料中所需熔煉的元素，隨后將含各元素的原料進(jìn)行收集準(zhǔn)備，其中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，其中含鎂元素的原料和含鎳元素的原料分別經(jīng)過(guò)煅燒磨粉并進(jìn)行電解提純，其余銀、鍺、錳、鎳元素分別直接采用純金屬材料，接著將各元素的純粉末按照比例進(jìn)行研磨，研磨后放置混料機(jī)中混合，混勻后金屬粉末的平均粒度d小于等于100μm；
(2)熔煉及成型：在氬氣的保護(hù)下，將金屬粉末與，隨后放置在中頻感應(yīng)加熱爐中進(jìn)行熔煉，升溫速度為50℃/min，直至升溫至1300℃，保溫42min，隨后進(jìn)行冷卻，冷卻至632.7℃，澆注到模具中，靜置后進(jìn)行脫模成型，即得導(dǎo)電特種鋁合金材料。
其中：具體步驟(1)中含鋁元素的原料通過(guò)電解方法進(jìn)行提純操作，所述電解方法進(jìn)行提純操作具體為將含鋁元素的原料加入到電解槽中獲得鋁熔體，隨后加入冰晶石和鈦白粉加熱獲得電解質(zhì)熔鹽，控制溫度為823℃，電壓為6.2V，通電電解，冷凝后獲得固態(tài)鋁塊。
綜上所述，將本發(fā)明實(shí)施例1-5制備的導(dǎo)電特種鋁合金材料進(jìn)行測(cè)試，其電導(dǎo)率在53-56S/cm，且抗拉強(qiáng)度在134-149MPa范圍內(nèi)；發(fā)明人又進(jìn)行了-20℃至60℃環(huán)境溫度下，導(dǎo)電特種鋁合金材料的電導(dǎo)性能僅下降1.3％，當(dāng)環(huán)境溫度在-40℃或100℃時(shí)，導(dǎo)電特種鋁合金材料的電導(dǎo)性能只下降了4.8％。
上面對(duì)本專(zhuān)利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專(zhuān)利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專(zhuān)利宗旨的前提下做出各種變化。