【技术实现步骤摘要】
高导电石墨烯铝合金杆及其制备方法、高导电石墨烯铝合金绞线
[0001]本专利技术属于架空导线
,具体涉及一种高导电石墨烯铝合金杆及其制备方法、高导电石墨烯铝合金绞线。
技术介绍
[0002]石墨烯是一种新型二维纳米材料,其强度高达1.01TPa,是结构钢的100倍,而密度却是结构钢的1/5。由于石墨烯密度小,提高金属材料强度的同时还能降低材料的密度,同时石墨烯还具有超高的电子迁移率(200000cm2/v
·
s)、电导率、热导率(5000W/m
·
K)、杨氏模量(1100GPa)等优异性能;石墨烯具有超高强度的同时,还具有了超强的导电性能,是目前导电性最好的材料。正是由于石墨烯的特殊性能,大量被复合应用到很多材料中,但怎样将石墨烯有效加入到材料中并应用到产品上,发挥出石墨烯的特殊功能和作用,存在很大的难度,也是各行业研究开发者很难解决的问题。
[0003]在电线电缆
,尤其是架空导线产品上,有许多企业在研究开石墨烯铝基材料及线材,也取得了较多成果和应用,但成效并不是很理想,仍需要持续去研究开发和改进。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种高导电石墨烯铝合金杆及其制备方法、高导电石墨烯铝合金绞线,解决了当前石墨烯较难加入金属铝材中的问题,将石墨烯应用到高导电石墨烯铝合金杆中,得到轻质高强、兼备导电、导热等功能特性的结构功能一体化的高导电石墨烯铝合金杆,其制成的架空铝合金绞线的导电性能和强度优 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高导电石墨烯铝合金杆,其特征在于,该高导电石墨烯铝合金杆的合金组成包括:石墨烯的质量百分比为0.10%~0.30%,铁的质量百分比为0.05%~0.14%,硅的质量百分比为0.04%~0.09%,铜的质量百分比为0.0001%~0.01%,稀土的质量百分比为0.02%~0.04%,硼的质量百分比为0.01~0.02%,钛、钒、锰、铬的质量百分比和为0.00%~0.02%,其余杂质的质量百分比含量≤0.03%,余量为铝。2.根据权利要求1所述的高导电石墨烯铝合金杆,其特征在于,该高导电石墨烯铝合金杆的合金组成包括:石墨烯的质量百分比为0.10%~0.30%,铁的质量百分比为0.05%~0.14%,硅的质量百分比为0.04%~0.09%,铜的质量百分比为0.0001%~0.01%,稀土的质量百分比为0.02%~0.04%,硼的质量百分比为0.01~0.02%,钛、钒、锰、铬的质量百分比和为0.0001%~0.02%,其余杂质的质量百分比含量≤0.03%,余量为铝。3.一种高导电石墨烯铝合金绞线,其特征在于,其由高导电石墨烯铝合金单丝绞制而成,高导电石墨烯铝合金单丝由权利要求1或2所述的高导电石墨烯铝合金杆拉制而成。4.一种权利要求1或2所述的高导电石墨烯铝合金杆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备铝液将9293~9747质量份的99.7mas%重熔铝锭熔化,得到熔化的铝液,其中,99.7mas%重熔铝锭指的是重熔铝锭中铝的质量百分含量不低于99.7%,重熔铝锭中的杂质包括铁、硅、铜;(2)熔炼及配置、处理石墨烯铝合金液将所述熔化的铝液放入保温炉内,向保温炉中加入20~40质量份的铝稀土中间合金,33~67质量份的铝硼中间合金,加热至740~760℃,再加入200~600质量份的铝石墨烯锭;或者,将所述熔化的铝液放入保温炉内,当所述保温炉内的铝液达到全部应加入质量的50%时,将20~40质量份的铝稀土中间合金,33~67质量份的铝硼中间合金分批投入保温炉内;当熔化的铝液全部放入保温炉后,将炉温升至740~760℃,再停止加热,然后将200~600质量份的铝石墨烯锭送入保温炉内,进行混合搅拌,搅拌时间15~30分钟;在730~750℃下保温静置20~40分钟,得到石墨烯铝合金液;其中,铝稀土中间合金指的是铝稀土中间合金中稀土的质量百分含量为9%~11%,铝硼中间合金指的是铝硼中间合金中硼的质量百分含量为2.5%~3.5%,铝石墨烯锭中石墨烯的质量百分含量为4.5%~5.5%;(3)浇铸得到石墨烯铝合金铸条;(4)轧制得到石墨烯铝合金杆。5.根据权利要求4所述的高导电石墨烯铝合金杆的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的铝石墨烯锭的百分比组成:碳的质量百分比为4.5%~5.5%,铁的质量百分比为0.07%~0.16%,硅的质量百分比为0.08%~0.1%,铜的质量百分比为0.0001%~0.01%,钛、钒、锰、铬的质量百分比和为0.00%~0.02%,其余杂质的质量百分比含量≤0.03%,其余为铝。6.根据权利要求4或5所述的高导电石墨烯铝合金杆的制备方法,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:张金玉,张勇,王国伟,赵浩潭,王海强,
申请(专利权)人:特变电工新疆电工材料有限公司特变电工新疆电缆有限公司,
类型:发明
国别省市:
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