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Ce对耐热铝导体材料铸态组织和性能的影响

2011-08-09李红英孙远宾杰刘洋曹俊

中南大学学报(自然科学版) 2011年10期

李红英,孙远,宾杰,刘洋,曹俊

(中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083)

随着我国电力工业突飞猛进的发展,输电线路向高压化、大容量化、远距离化方向发展,迫切需要大容量、大跨度、低密度、导电性优良的架空导线[1−2]。尽管普通铝导线的密度低、导电性好,但是,其强度低,耐热性差,线路的输电容量受到一定的限制。研究表明,加入微量Zr可有效提高铝导线的强度和耐热性,而且不会明显降低合金的导电性[3−4]。采用耐热铝合金导线可以提高线路运行温度约50 ℃,线路输送容量增加 50%以上[5−6]。近年来,国内耐热铝导线的应用逐渐增加,如北京奥运会前的电网扩容改造工程就采用了国产耐热铝导线[7]。随着我国电网建设力度的加大,新建电力输送工程的电压等级朝高压或超高压方向发展,已有输变电工程也要进行扩容改造,开发新型耐热铝导线具有重大的意义[8−9]。

稀土在铝合金中起到净化、细化和合金化作用,从而提高铝合金的使用性能和工艺性能[10-12]。用稀土改善普通铝导线和Al-Mg-Si加强型输电线,都取得了良好的效果[13]。目前,对于稀土在导电铝中的微观作用机制研究较少,尚没有达成统一的观点[14−17],稀土对耐热铝导体材料组织和性能的影响及机理尚未见到公开报道。为此,本文作者研究 Ce含量对耐热铝合金材料组织和性能的影响,以便为设计含稀土的高导耐热铝导体材料提供依据。

1 实验材料与方法

实验材料采用99.7%(质量分数,下同)的工业纯铝(含主要杂质Fe约0.16%,Si约0.04%),Al-Ce中间合金(Ce含量为18.83%)和Al-Zr中间合金(Zr含量为11.34%)配制。……

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