高性能稀土铝合金导体材料研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nnljn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济的快速发展,电力系统的大发展、大规模的基础建设,我国对电线电缆的需求量快速的增长。目前我国电线电缆的导体材料大部分采用是铜导体,但由于我国铜资源紧张,铜价居高不下,铜导体材料占据铜电线电缆成本的约70%,导致制造铜电线电缆的成本太大;若使用纯铝导体材料,经过我国长期的使用发现纯铝导体材料长期运行或电流过载后会发生较大的蠕变,导致接触电阻增大,易引起事故,且弯曲性能不好,易开裂或折断,同样易引发事故。因此,铝合金导体材料的研究势在必行。本文采用正交试验方案,通过自硬树脂砂型铸造、旋锻加工等工艺制备稀土铝合金杆,测试其抗拉强度、断裂延伸率、导电率,研究合金元素铁、铜、镁、铈对稀土铝合金导体材料力学性能与导电性能的影响,旨在获得一种具有高的导电性和良好机械性能的稀土铝合金导体材料的最佳配方。研究结果表明:合金元素铁、铜、镁、铈的加入提高了稀土铝合金导体材料抗拉强度,而且铁元素对其抗拉强度的影响最大,其次是镁、铜、铈;合金元素铁、镁的加入降低了稀土铝合金导体材料的断裂延伸率,而且铁元素对稀土铝合金导体材料的断裂延伸率的影响较大,在稀土铝合金导体材料中加入0.10%0.40%的铜元素,随着铜元素含量的增加稀土铝合金导体材料的断裂延伸率先有所增长继而降低,但是变动数值较小,说明铜元素对稀土铝合金导体材料的断裂延伸率影响较小,在稀土铝合金导体材料中加入0.100.30%的稀土元素铈,当稀土铝合金导体材料中稀土元素铈的含量高于0.1%而低于0.2%时,随着铈元素含量的增加,稀土铝合金导体材料的断裂延伸性逐渐降低,当稀土铝合金导体材料中稀土元素铈的含量大于0.2%而小于0.3%时,随着铈元素含量的增加,稀土铝合金导体材料的断裂延伸率逐渐提高;合金元素铁、铜、镁的加入降低了稀土铝合金导体材料的导电率,而且铁元素对稀土铝合金导体材料的导电率的影响较大,其次是镁元素、铜元素,在试验范围内向稀土铝合金导体材料中加入稀土元素铈,随着稀土元素铈含量的增加,稀土铝合金导体材料的导电率逐渐增大;综合考虑试验分析结果及实际应用中对稀土铝导体材料力学性能和导电性能的要求,其最佳的合金元素成分配比是0.25%Fe、0.40%Cu、0.05%Mg、0.30%Ce、0.008%B、其余为铝及不可避免的杂质。在确定稀土铝合金导体材料的最佳合金元素成分配比后,采用连铸连轧、拉拔制备化学成分为最佳合金元素成分配比的稀土铝合金导线,对经过了冷拉变形的稀土铝合金导线进行不同工艺参数退火处理,测试其抗拉强度、断裂延伸率、电阻率、导电率,研究退火处理工艺对稀土铝合金导线力学性能与导电性能的影响。研究结果表明:退火处理可以降低稀土铝合金导线的抗拉强度,提高其断裂延伸率,而且退火温度相同时,随着保温时间的增加,稀土铝合金导线的抗拉强度逐渐降低、断裂延伸率逐渐增大,退火处理的保温时间相同时,随着退火温度的增大,稀土铝合金导线的抗拉强度不断的降低、断裂延伸率不断的增加,退火处理的退火温度(在一定的范围内)和保温时间达到一定值时,随着退火温度或者保温时间的增加,稀土铝合金导线的抗拉强度与断裂延伸率变化不大;退火处理可以降低稀土铝合金导线的电阻率,提高其导电率,而且退火温度相同时,随着保温时间的增加,稀土铝合金导线的电阻率逐渐减小、导电率逐渐增大,退火处理的保温时间相同时,随着退火温度的增大,稀土铝合金导线的电阻率逐渐减小、导电率逐渐增大;综合考虑实验分析结果与实际应用中电线电缆线芯对铝合金导线力学性能和导电性能的要求,其最佳的退火处理工艺参数是退火温度310℃,保温时间30分钟,直接空冷,经该退火处理工艺处理的稀土铝合金导线,抗拉强度为129N/mm2,断裂延伸率为15.0%,电阻率为2.782×10-8Ω·m,导电率为62%IACS。
其他文献
非智力因素与智力因素一样,在高中生的学习方面发挥着重要作用。调查显示非智力因素中的学业情绪对高中生的影响尤为突出,且其在高中不同的学科上表现出不同的问题。然而,迄
目的通过精神病社区康复治疗,探究该类精神病患者再入院的情况,并分析其与监护人治疗的关系。方法在2017年1月至2018年1月,我院收治的精神病患者共有120例,其中35例为精神病
伴随着影音游戏娱乐、文化遗产保护和数字城市需求的不断增加,以及虚拟现实技术的不断发展,城市场景建模技术的已成为一个研究热点。本文对古代特色建筑(以徽派建筑为例)的大规模
财政政策可以通过转移支付、社会保障支出等手段增加贫困人口收入、减轻贫困人群的生活负担,还能通过对教育、医疗、卫生和基础设施的投入提高贫困人口的人力资本水平、改善
随着我国电力系统的发展,电网规模不断扩大,电压等级不断增多,电网结构日趋复杂,无功优化作为保障电力系统安全经济运行的重要内容,属于计算复杂度非常高的非线性混合优化问
目的:探讨慢性心力衰竭患者治疗前后血清瘦素和脂联素水平变化及美托洛尔对其水平的影响。方法:将60例慢性心力衰竭患者随机分为常规治疗组和美托洛尔组各30例。常规治疗组给予
采用溶胶-凝胶法制备了磷酸钒锂正极材料,以XRD、SEM、EDS及正电子湮没技术对材料的微结构进行了表征,用电化学工作站和电池测试系统测试了样品的电化学性能。本文主要研究不
人棉纤维的结晶度和聚合度低,且吸湿溶胀度高,故匀染透染性差,且易折皱和擦伤。采用直接耐晒嫩黄PG与直接耐晒翠蓝FBL染料拼染人棉织物艳绿色时,根据两者具有不同的温度效应和盐