CN111485143B - 一种高导电率线束及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高导电率线束及其制备方法,属于线束技术领域,该种高导电率线束所述高导电率线束包括导线和绝缘层,所述绝缘层套设于导线外侧,所述导线由高导电率的合金材料制成,所述合金材料由以下质量配方的组分组成:铝钛中间合金0.1‑1%,镁锌中间合金0.1‑1%,铁镍中间合金0.5‑1%,硅0.1‑0.5%,锰0.05‑0.1%,钒0.05‑0.1%,稀土中间合金0.05‑0.1%,余量为铝及杂质,所述杂质含量不超过0.03%。该种高导电率线束采用高导电率导线材料制成,该导线为多种合金制成的合金材料,该种合金材料具备优良的导电率及延展性;该种高导电率线束的制备方法简单,操作简便,适宜于工业大规模推广。
Description
技术领域
本发明属于线束技术领域,具体地,涉及一种高导电率线束及其制备方法。
背景技术
线束通常由一根导线及设置在导线两端的多个线束端子组成。现在许多产品之间的不同零部件都是需要通过线束来连接,线束应用范围十分广泛,包括汽车、家用电器、计算机、手机、电子仪器等。汽车线束是汽车电路的主体,可连接各电器设备,汽车内部所需的装配线束很多,而且对线束的要求十分严格,包括其电气性能、材料散发性、耐温性等。
铝质量轻来源广,而且具有良好的导电性,但是其导电率不及铜;纯铜导线具有优良的导电性,但由于纯铜为自然资源,其开采资源有限,而且我国铜资源不足,需要依靠进口来维持内需。现在很多采用铝合金材料代替纯铜导线,但是如何使合金材料具备优良的导电性、延展性及其制备方法成为当前的研究热点。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种高导电率线束及其制备方法,该种高导电率线束采用高导电率导线材料制成,该导线为多种合金制成的合金材料,该种合金材料具备优良的导电率及延展性;该种高导电率线束的制备方法简单,操作简便,适宜于工业大规模推广。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:一种高导电率线束,所述高导电率线束包括导线和绝缘层,所述绝缘层套设于导线外侧,所述导线由高导电率的合金材料制成,所述合金材料由以下质量配方的组分组成:铝钛中间合金0.1-1%,镁锌中间合金0.1-1%,铁镍中间合金0.5-1%,硅0.1-0.5%,锰0.05-0.1%,钒0.05-0.1%,稀土中间合金0.05-0.1%,余量为铝及杂质,所述杂质含量不超过0.03%。中间合金可使金属的熔点低,溶解快,而且又能改善合金的性能。
进一步的,所述铝钛中间合金中铝的含量为50-70%。铝钛中间合金为晶粒细化型中间合金,可细化合金的晶粒,使其具备更好的导电性。
进一步的,所述镁锌中间合金中镁的含量为30-50%。镁锌合金铸造性能好,耐磨性好。
进一步的,所述铁镍中间合金中铁的含量为50-60%。铁镍合金具备较好的导电性。
进一步的,所述稀土中间合金为镧铥中间合金。镧铥中间合金可增强导电率。
进一步的,所述镧铥中间合金中镧的含量为40-60%。
一种高导电率线束的制备方法,包括以下生产过程:
(1)混料熔铸:按质量配比将镁锌中间合金及铝的原料混合后加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至650-700℃,直至镁锌中间合金及铝完全融化;再将质量配比的铝钛中间合金、铁镍中间合金、硅、锰、钒及稀土中间合金加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至1000-1200℃进行熔铸,期间需对原料进行搅拌,使原料混合均匀,待原料完全融化后进行熔铸,得到铝合金铸锭;
(2)成型:将步骤(1)所得的铝合金铸锭轧成铝合金导杆;
(3)退火冷却:将步骤(2)所得的铝合金导杆在500-550℃中退火5-7小时,将铝合金导杆进行拉丝,得到所需规格的铝合金导线;
(4)时效处理:将步骤(3)所得的铝合金导线置于400-450℃的热处理炉中处理4-5小时,然后再将热处理炉温度降至200℃,3小时后取出铝合金导线,使其自然冷却得到铝合金导线。
(5)装配:将铝合金导线进行软化,然后再在铝合金导线外包一层绝缘层即可制得单根线束。
进一步的,所述步骤(2)中所得的铝合金导杆的直径为0.5-1cm。
进一步的,所述步骤(5)中的绝缘层为聚氯乙烯或甲基乙烯硅橡胶制成。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明提供的一种高导电率线束及其制备方法,该种高导电率线束采用合金材料制成的导线,该种导线具备高导电率,该种导线的合金材料由多种混合金属元素及中间合金组成,其中中间合金可使金属的熔点低,溶解快,而且又能改善合金的性能;铝钛中间合金为晶粒细化型中间合金,可细化合金的晶粒,使其具备更好的导电性;稀土中间合金可增强合金材料的导电率;该种高导电率线束的制备方法简单,操作简便,适宜于工业大规模推广。
具体实施方式
结合以下具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
一种高导电率线束,所述高导电率线束包括导线和绝缘层,所述绝缘层套设于导线外侧,所述导线由高导电率的合金材料制成,所述合金材料由以下质量配方的组分组成:铝钛中间合金0.1%,镁锌中间合金0.1%,铁镍中间合金0.5%,硅0.1%,锰0.05,钒0.05%,稀土中间合金0.05%,余量为铝及杂质,所述杂质含量不超过0.03%。
其中,所述铝钛中间合金中铝的含量为50%,所述镁锌中间合金中镁的含量为30%,所述铁镍中间合金中铁的含量为50%,所述稀土中间合金为镧铥中间合金,所述镧铥中间合金中镧的含量为40%。
本实施例的高导电率线束的制备方法包括以下生产过程:
(1)混料熔铸:按质量配比将镁锌中间合金及铝的原料混合后加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至650℃,直至镁锌中间合金及铝完全融化;再将质量配比的铝钛中间合金、铁镍中间合金、硅、锰、钒及稀土中间合金加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至1000℃进行熔铸,期间需对原料进行搅拌,使原料混合均匀,待原料完全融化后进行熔铸,得到铝合金铸锭;
(2)成型:将步骤(1)所得的铝合金铸锭轧成铝合金导杆,铝合金导杆的直径为0.5cm;
(3)退火冷却:将步骤(2)所得的铝合金导杆在500℃中退火5小时,将铝合金导杆进行拉丝,得到所需规格的铝合金导线;
(4)时效处理:将步骤(3)所得的铝合金导线置于400℃的热处理炉中处理4小时,然后再将热处理炉温度降至200℃,3小时后取出铝合金导线,使其自然冷却得到铝合金导线。
(5)装配:将铝合金导线进行软化,然后再在铝合金导线外包一层绝缘层即可制得单根线束,绝缘层为聚氯乙烯或甲基乙烯硅橡胶制成。
实施例2
一种高导电率线束,所述高导电率线束包括导线和绝缘层,所述绝缘层套设于导线外侧,所述导线由高导电率的合金材料制成,所述合金材料由以下质量配方的组分组成:铝钛中间合金1%,镁锌中间合金1%,铁镍中间合金1%,硅0.5%,锰0.1%,钒0.1%,稀土中间合金0.1%,余量为铝及杂质,所述杂质含量不超过0.03%。
其中,所述铝钛中间合金中铝的含量为70%,所述镁锌中间合金中镁的含量为50%,所述铁镍中间合金中铁的含量为60%,所述稀土中间合金为镧铥中间合金,所述镧铥中间合金中镧的含量为60%。
本实施例的高导电率线束的制备方法包括以下生产过程:
(1)混料熔铸:按质量配比将镁锌中间合金及铝的原料混合后加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至700℃,直至镁锌中间合金及铝完全融化;再将质量配比的铝钛中间合金、铁镍中间合金、硅、锰、钒及稀土中间合金加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至1200℃进行熔铸,期间需对原料进行搅拌,使原料混合均匀,待原料完全融化后进行熔铸,得到铝合金铸锭;
(2)成型:将步骤(1)所得的铝合金铸锭轧成铝合金导杆,铝合金导杆的直径为1cm;
(3)退火冷却:将步骤(2)所得的铝合金导杆在550℃中退火7小时,将铝合金导杆进行拉丝,得到所需规格的铝合金导线;
(4)时效处理:将步骤(3)所得的铝合金导线置于450℃的热处理炉中处理5小时,然后再将热处理炉温度降至200℃,3小时后取出铝合金导线,使其自然冷却得到铝合金导线。
(5)装配:将铝合金导线进行软化,然后再在铝合金导线外包一层绝缘层即可制得单根线束,绝缘层为聚氯乙烯或甲基乙烯硅橡胶制成。
实施例3
一种高导电率线束,所述高导电率线束包括导线和绝缘层,所述绝缘层套设于导线外侧,所述导线由高导电率的合金材料制成,所述合金材料由以下质量配方的组分组成:铝钛中间合金0.5%,镁锌中间合金0.5%,铁镍中间合金0.7%,硅0.3%,锰0.08%,钒0.08%,稀土中间合金0.08%,余量为铝及杂质,所述杂质含量不超过0.03%。
其中,所述铝钛中间合金中铝的含量为60%,所述镁锌中间合金中镁的含量为40%,所述铁镍中间合金中铁的含量为55%,所述稀土中间合金为镧铥中间合金,所述镧铥中间合金中镧的含量为50%。
本实施例的高导电率线束的制备方法包括以下生产过程:
(1)混料熔铸:按质量配比将镁锌中间合金及铝的原料混合后加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至670℃,直至镁锌中间合金及铝完全融化;再将质量配比的铝钛中间合金、铁镍中间合金、硅、锰、钒及稀土中间合金加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至1100℃进行熔铸,期间需对原料进行搅拌,使原料混合均匀,待原料完全融化后进行熔铸,得到铝合金铸锭;
(2)成型:将步骤(1)所得的铝合金铸锭轧成铝合金导杆,铝合金导杆的直径为0.7cm;
(3)退火冷却:将步骤(2)所得的铝合金导杆在530℃中退火6小时,将铝合金导杆进行拉丝,得到所需规格的铝合金导线;
(4)时效处理:将步骤(3)所得的铝合金导线置于430℃的热处理炉中处理4.5小时,然后再将热处理炉温度降至200℃,3小时后取出铝合金导线,使其自然冷却得到铝合金导线。
(5)装配:将铝合金导线进行软化,然后再在铝合金导线外包一层绝缘层即可制得单根线束,绝缘层为聚氯乙烯或甲基乙烯硅橡胶制成。
性能检测
为了验证本发明所述的该种高导电率线束的电学性能及机械性能,取实施例1-3所得的合金导线1cm,检测其抗拉强度、断后伸长率和电导率,测定结果如下表1所示。
表1性能测试结果
检测项目 | 抗拉强度/MPa | 断后伸长率/% | 电导率/%IACS |
实施例1 | 512 | 18 | 52 |
实施例2 | 543 | 20 | 63 |
实施例3 | 528 | 18.7 | 58 |
由以上结果可知,采用该种制备方法制成的合金导线具备很好的导电性,其电导率达到50%IACS以上,而且具有较好的抗拉强度,采用该种合金导线制备的线束具备较高的导电率,可在汽车生产领域广泛推广。
以上所述仅是本发明的几个实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种高导电率线束,其特征在于:所述高导电率线束包括导线和绝缘层,所述绝缘层套设于导线外侧,所述导线由高导电率的合金材料制成,所述合金材料由以下质量配方的组分组成:铝钛中间合金 0.1-1 %,镁锌中间合金0.1-1 %,铁镍中间合金 0.5-1 %,硅0.1-0.5 %,锰0.05-0.1 %,钒0.05-0.1 %,稀土中间合金0.05-0.1 %,余量为铝及杂质,所述杂质含量不超过0.03 %;所述铝钛中间合金中铝的含量为50-70 %;所述镁锌中间合金中镁的含量为30-50 %;所述铁镍中间合金中铁的含量为50-60 %;所述稀土中间合金为镧铥中间合金;所述镧铥中间合金中镧的含量为40-60 %;
该种高导电率线束的制备方法,包括以下生产过程:
(1)混料熔铸:按质量配比将镁锌中间合金及铝的原料混合后加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至650-700 ℃,直至镁锌中间合金及铝完全融化;再将质量配比的铝钛中间合金、铁镍中间合金、硅、锰、钒及稀土中间合金加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至1000-1200 ℃进行熔铸,期间需对原料进行搅拌,使原料混合均匀,待原料完全融化后进行熔铸,得到铝合金铸锭;
(2)成型:将步骤(1)所得的铝合金铸锭轧成铝合金导杆,所述铝合金导杆的直径为0.5-1 cm;
(3)退火冷却:将步骤(2)所得的铝合金导杆在500-550 ℃中退火5-7 小时,将铝合金导杆进行拉丝,得到所需规格的铝合金导线;
(4)时效处理:将步骤(3)所得的铝合金导线置于400-450 ℃的热处理炉中处理4-5小时,然后再将热处理炉温度降至200 ℃,3小时后取出铝合金导线,使其自然冷却得到铝合金导线;
(5)装配:将铝合金导线进行软化,然后再在铝合金导线外包一层绝缘层即可制得单根线束,所述绝缘层为聚氯乙烯或甲基乙烯硅橡胶制成。
2.一种高导电率线束的制备方法,制备如权利要求1所述的高导电率线束,其特征在于:包括以下生产过程:
(1)混料熔铸:按质量配比将镁锌中间合金及铝的原料混合后加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至650-700 ℃,直至镁锌中间合金及铝完全融化;再将质量配比的铝钛中间合金、铁镍中间合金、硅、锰、钒及稀土中间合金加入熔炼炉中,将熔炼炉温度升至1000-1200 ℃进行熔铸,期间需对原料进行搅拌,使原料混合均匀,待原料完全融化后进行熔铸,得到铝合金铸锭;
(2)成型:将步骤(1)所得的铝合金铸锭轧成铝合金导杆,所述铝合金导杆的直径为0.5-1 cm;
(3)退火冷却:将步骤(2)所得的铝合金导杆在500-550 ℃中退火5-7 小时,将铝合金导杆进行拉丝,得到所需规格的铝合金导线;
(4)时效处理:将步骤(3)所得的铝合金导线置于400-450 ℃的热处理炉中处理4-5小时,然后再将热处理炉温度降至200 ℃,3小时后取出铝合金导线,使其自然冷却得到铝合金导线;
(5)装配:将铝合金导线进行软化,然后再在铝合金导线外包一层绝缘层即可制得单根线束,所述绝缘层为聚氯乙烯或甲基乙烯硅橡胶制成。
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