CN208589274U - 一种强导电铜铝复合排 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导电装置，特别是一种强导电铜铝复合排，属于输变电设备装置技术领域；该装置包括作为内芯的铝棒以及套装于铝棒外的铜管材，该铝棒与铜管材采用热熔技术制成一体，形成一体后该铝棒的截面面积为截面总面积的80%‑82%，该铜管材的截面面积为截面总面积的18%‑20%；本实用新型能够提高该导电复合排的导电性能，结合铜铝的结合能够有效降低铜的使用量，有效的节省资源，充分利用丰富的资源，在材料与结构上，更加经济实惠，另外，结合石墨烯覆盖层能够大大提升其导电性能，可以有效降低铜的使用量，且在相同规格下，保证优越的导电性，可以满足更大的需求。

Description

一种强导电铜铝复合排

技术领域

本实用新型涉及一种导电装置，特别是一种强导电铜铝复合排，属于输变电设备装置技术领域。

背景技术

铜铝复合排俗称铜铝复合母线，其出现的意义主要是为了降低铜材的消耗。我国属于贫铜富铝的国家，铜矿资源70%依靠进口，因此国家863计划里大力倡导厂家研发新型铜铝复合材料，以此来降低我国对于铜材的消耗，达到“以铝节铜”的战略目的。此外，由于铜材相比铝材要昂贵许多，所以铜铝复合排的另一个显著作用就是为企业降低导体材料成本。电气性能相同的铜铝复合排，其价格只有传统纯铜排的40%左右。在保证质量的前提下，可以为企业产生不俗的效益，所以说铜铝复合排的出现符合国家的战略需求，符合社会节能降耗的理念，也符合各企业降低成本的诉求。

石墨烯具有完美的二维晶体结构，它的晶格是由六个碳原子围成的六边形，厚度为一个原子层。碳原子之间由σ键连接，结合方式为sp2杂化，这些σ键赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍，甚至还要超过钻石。在石墨烯中，每个碳原子都有一个未成键的p电子，这些p电子可以在晶体中自由移动，且运动速度高达光速的1/300，赋予了石墨烯良好的导电性，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V•s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6Ω•cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种强导电铜铝复合排，能够有效提升铜铝复合排的导电性能。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种强导电铜铝复合排，包括作为内芯的铝棒以及套装于铝棒外的铜管材，该铝棒与铜管材采用热熔技术制成一体，形成一体后该铝棒的截面面积为截面总面积的80%-82%，该铜管材的截面面积为截面总面积的18%-20%。该设计方式能够有效的降低铜的使用量，同时也保证了铜铝复合排的导电性能。

进一步的，所述铜管材外侧壁还设置有一层石墨烯覆盖层。利用石墨烯的超导性能能够进一步有效的降低铜材的使用量。

进一步的，所述石墨烯覆盖层的厚度为0.1mm-0.2mm。该设计方式能够保证石墨烯覆盖层的导电性能。

进一步的，所述石墨烯覆盖层的厚度为0.15mm。该厚度作为较优的一种选择。

进一步的，所述铜管材采用纯紫铜制成。该方式保证铜的导电性能。

进一步的，所述铝棒采用纯铝材质制成。

进一步的，该铝棒与铜管材制成一体后截面成圆角形或者圆边形。

进一步的，该铝棒与铜管材制成一体后形成有一层铜铝界面合金复合层。该方式能够使不同材料（铜、铝）融合为一体，从而提高导电性能。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种强导电铜铝复合排能够提高该导电复合排的导电性能，结合铜铝的结合能够有效降低铜的使用量，有效的节省资源，充分利用丰富的资源，在材料与结构上，更加经济实惠，另外，结合石墨烯覆盖层能够大大提升其导电性能，可以有效降低铜的使用量，且在相同规格下，保证优越的导电性，可以满足更大的需求，保证了铜铝复合母线质量的稳定性，确保了铜铝复合新型电工导体材料的电气性能和机械性能。

附图说明

图1是本实用新型侧面截面的示意图；

图2是本实用新型正面截面的示意图。

图中标记：1-铝棒、2-铜管材、3-石墨烯覆盖层、4-铜铝界面合金复合层。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

一种强导电铜铝复合排，如图1和图2所示，包括作为内芯的铝棒1以及套装于铝棒外的铜管材2，该铝棒1与铜管材2采用热熔技术制成一体，形成一体后该铝棒1的截面面积为截面总面积的80%-82%，该铜管材2的截面面积为截面总面积的18%-20%。

本实施例中，采用该结构能够有效控制铜材料以及铝材料的比重，有效降低铜材料的使用，以及借助该结构的设计能够保证导电的效果，另外，利用该结构的设计能够实现强导电铜铝复合排所占的比重为纯铜排的40-45%，同等重量的长度是纯铜排的2.3-2.5倍，节约铜材55-60%。

作为具体的，该结构的设计采用的结构为：该铝棒1的截面面积为截面总面积的82%，该铜管材2的截面面积为截面总面积的18%。同时，可采用铝棒1的截面面积为截面总面积的80%，该铜管材2的截面面积为截面总面积的20%。作为较优的另一选择，该铝棒1的截面面积为截面总面积的81%，该铜管材2的截面面积为截面总面积的19%。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，铜管材2外侧壁还设置有一层石墨烯覆盖层3。出于石墨烯材质的特性，不仅能够促进导电的效能，另外，该材质能够进一步提高复合排的硬度，从强度以及导电性能都是锦上添花，具有积极性效果。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在其中一具体实施方式中，石墨烯覆盖层3的厚度为0.1mm-0.2mm。当然，该结构的量就足够满足石墨烯在该复合排上所能提供的效果。基于该结构厚度对整体影响不大，因而忽略其截面面积。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，石墨烯覆盖层3的厚度为0.15mm。该厚度适中，保证导电性能以及铜铝复合排的强度。当然，可以选择0.12mm或者0.18mm。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，铜管材2采用纯紫铜制成。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，铝棒1采用纯铝材质制成。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，该铝棒1与铜管材2制成一体后截面呈圆角形或者圆边形。当然，该圆角形和圆边形截面表面侧为光滑纯铜结构。该铝棒与铜管材制成一体截面初呈圆形或者椭圆形后，再进一步地制成一体成型截面圆角形或者圆边形。具体的，圆角形即：多边形，边与边形成夹角的位置呈弧形。圆边形即为圆弧形。

基于上述具体实施方式的设计原则上，在另一具体实施方式中，该铝棒1与铜管材2制成一体后形成有一层铜铝界面合金复合层4。利用该层的结构来实现铝棒与铜管材形成一体。该铜铝界面合金复合层4的厚度相对比较小，其截面面积可以忽略不计。

本实施例中，所述热熔技术为铜管材2与铝棒1采用冶金热熔技术进行融合一体，通过铜管材2内侧拉毛刺的方式可以使能够融化铝材的温度融化毛刺，再瞬间融合，最后在压延复合成型，使铜管材2与铝棒1形成一体结构，再冶金热熔技术结合。

综上所述，本实用新型的一种强导电铜铝复合排能够提高该导电复合排的导电性能，结合铜铝的结合能够有效降低铜的使用量，有效的节省资源，充分利用丰富的资源，在材料与结构上，更加经济实惠，另外，结合石墨烯覆盖层能够大大提升其导电性能，可以有效降低铜的使用量，且在相同规格下，保证优越的导电性，可以满足更大的需求，保证了铜铝复合母线质量的稳定性，确保了铜铝复合新型电工导体材料的电气性能和机械性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种强导电铜铝复合排，其特征在于：包括作为内芯的铝棒（1）以及套装于铝棒外的铜管材（2），该铝棒（1）与铜管材（2）采用热熔技术制成一体，该铝棒（1）与铜管材（2）制成一体后形成有一层铜铝界面合金复合层（4），形成一体后该铝棒（1）的截面面积为截面总面积的80%-82%，该铜管材（2）的截面面积为截面总面积的18%-20%，铜管材（2）外侧壁还设置有一层石墨烯覆盖层（3），该铝棒（1）与铜管材（2）制成一体后截面呈圆角形或者圆边形，该圆角形和圆边形截面表面侧为光滑纯铜结构。

2.如权利要求1所述的一种强导电铜铝复合排，其特征在于：所述石墨烯覆盖层（3）的厚度为0.1mm-0.2mm。

3.如权利要求2所述的一种强导电铜铝复合排，其特征在于：所述石墨烯覆盖层（3）的厚度为0.15mm。

4.如权利要求1所述的一种强导电铜铝复合排，其特征在于：所述铜管材（2）采用纯紫铜制成。

5.如权利要求1所述的一种强导电铜铝复合排，其特征在于：所述铝棒（1）采用纯铝材质制成。