鋁合金導(dǎo)體介紹

合金導(dǎo)體與純鋁、銅導(dǎo)體性能對比1、什么是合金導(dǎo)體合金導(dǎo)體是在純鋁中添加稀土、鎂、銅、鐵等元素，經(jīng)過合金工藝形成的新興導(dǎo)體材料。主要材料是稀土和AA8000（Al-Mg-Cu-Fe鋁鎂銅鐵合金）導(dǎo)體材料，是一種真正用在配電線路上的軟質(zhì)鋁合金。2、純鋁導(dǎo)體在電力電纜應(yīng)用中的問題上世紀50-70年代，銅作為稀缺戰(zhàn)略資源，我國在工業(yè)與民用電氣應(yīng)用方面的國策就是“以鋁代銅”，銅質(zhì)線纜不可能在民用建筑中使用，到80年代中期，純鋁制線纜在使用中的問題暴露出來，尤其是鋁導(dǎo)線接頭氧化引發(fā)多起火災(zāi)，加之當(dāng)時銅、鋁價格差別不大，銅導(dǎo)體在電氣、機械、耐久等性能方面的諸多優(yōu)越性，在應(yīng)用上就逐漸變成了以銅為主，到了90年代以后，多項國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范也要求在民用建筑中采用銅線纜，鋁導(dǎo)體基本就沒有采用了。純鋁導(dǎo)體的缺點主要體現(xiàn)在如下幾個方面：合金導(dǎo)體與純鋁、銅導(dǎo)體性能對比1、什么是合金導(dǎo)體合金導(dǎo)體是在純鋁中添加稀土、鎂、銅、鐵等元素，經(jīng)過合金工藝形成的新興導(dǎo)體材料。主要材料是稀土和AA8000（Al-Mg-Cu-Fe鋁鎂銅鐵合金）導(dǎo)體材料，是一種真正用在配電線路上的軟質(zhì)鋁合金。2、純鋁導(dǎo)體在電力電纜應(yīng)用中的問題上世紀50-70年代，銅作為稀缺戰(zhàn)略資源，我國在工業(yè)與民用電氣應(yīng)用方面的國策就是“以鋁代銅”，銅質(zhì)線纜不可能在民用建筑中使用，到80年代中期，純鋁制線纜在使用中的問題暴露出來，尤其是鋁導(dǎo)線接頭氧化引發(fā)多起火災(zāi)，加之當(dāng)時銅、鋁價格差別不大，銅導(dǎo)體在電氣、機械、耐久等性能方面的諸多優(yōu)越性，在應(yīng)用上就逐漸變成了以銅為主，到了90年代以后，多項國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范也要求在民用建筑中采用銅線纜，鋁導(dǎo)體基本就沒有采用了。純鋁導(dǎo)體的缺點主要體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）機械強度差，容易折斷，（2） 易蠕變，需要經(jīng)常緊固螺絲（3） 容易過載發(fā)熱，存在安全隱患（4）易發(fā)生電化學(xué)和化學(xué)腐蝕3、合金導(dǎo)體對比純鋁導(dǎo)體的性能優(yōu)勢由于在合金導(dǎo)體中含有銅/鐵/鎂/稀土等元素，對比純鋁導(dǎo)體，這些元素的增加，極大的改善了合金導(dǎo)體的電氣性能、機械性能和安全性能，如：銅：增加合金在高溫時候的電阻穩(wěn)定性；鐵：抗蠕變性與壓緊性提高了280%，避免了由于蠕變引起的松弛問題鎂：在同樣的界面壓力下，能夠提高接觸點而具有更高的抗拉強度。稀土：提高合金的機械性能，增加合金的導(dǎo)電性能，提高抗電化腐蝕能力。從下表1中可看出合金導(dǎo)體在機械性能上的明顯優(yōu)勢：牌號或商品名稱7^<MP曰o-02/MPa-—*電導(dǎo)率/%IACS135074.527.53263.5TripleE9567.73362.5Super-T9567.63362.5X807610&860.82261.5Stabiloy113.853.92061.8NiCo108.867.72661.3X8130102.060.82162.1機械強度 軟質(zhì)電線鋁合金的性邕一」屈服強度表1電纜型號：YJHL機械強度差，容易折斷，易蠕變，需要經(jīng)常緊固螺絲容易過載發(fā)熱，存在安全隱患易發(fā)生電化學(xué)和化學(xué)腐蝕3、合金導(dǎo)體對比純鋁導(dǎo)體的性能優(yōu)勢由于在合金導(dǎo)體中含有銅/鐵/鎂/稀土等元素，對比純鋁導(dǎo)體，這些元素的增加，極大的改善了合金導(dǎo)體的電氣性能、機械性能和安全性能，如：銅：增加合金在高溫時候的電阻穩(wěn)定性；鐵：抗蠕變性與壓緊性提高了280%，避免了由于蠕變引起的松弛問題鎂：在同樣的界面壓力下，能夠提高接觸點而具有更高的抗拉強度。稀土：提高合金的機械性能，增加合金的導(dǎo)電性能，提高抗電化腐蝕能力。＞從下表1中可看出合金導(dǎo)體在機械性能上的明顯優(yōu)勢：機械強空 軟質(zhì)電彎竽型螂二」屈服強度牌n或商品容稱懇怙%S/%電^$/%IACS135074.527.532曲5TripleE勺567.733SlipCT-I95&7.63362.5X8O7610&960.&22<51.5表1Stabiloy11生B51920仇&I0&.E67.2456L3102-060,呂2]62.J注：數(shù)據(jù)來源于《鋁合金及其加工手冊》第二版從上表可以看出，和1350純鋁導(dǎo)體相比，X8130導(dǎo)體的抗拉強度約是純鋁的150%，屈服強度約為純鋁的200%。＞從下表2中可看出合金導(dǎo)體在抗蠕變性能上的明顯優(yōu)勢：1500iooo500i何——————導(dǎo)體直理旳O.OS壯勺S?OGmm州占』.庭為20l￡t日iJfll?AA135O從上表可以看出，在通過500小時的蠕變試驗中，可以看到，和AA1350純鋁導(dǎo)體相比，AA8000系列合金的抗蠕變性能約是純鋁的280%，達到了和銅導(dǎo)體同樣的水平。4、合金導(dǎo)體替代銅導(dǎo)體借助表3的數(shù)據(jù)，我們可以清晰的看到，合金導(dǎo)體已經(jīng)完全可以替代銅導(dǎo)體:導(dǎo)體密度(g/mm3)電阻率(0*mm2/m)導(dǎo)電率IACS%屈服強度(MPa)伸長率(%)電工銅8.890.01724110060-8030-45厶仝合金2.70.027961.853.930(1)合金導(dǎo)體和銅導(dǎo)體的斷裂伸長率基本相同；合金導(dǎo)體和銅導(dǎo)體的屈服強度基本相同，這意味著合金導(dǎo)體和銅導(dǎo)體的蠕變性能基本一致；由于電阻率的不同，銅導(dǎo)體的導(dǎo)電率高于鋁合金導(dǎo)體，合金導(dǎo)體是銅的導(dǎo)電率的61.8%，但當(dāng)我們利用先進的緊壓技術(shù)將鋁合金導(dǎo)體的截面積增大兩檔或者提高到銅導(dǎo)體截面積的150%時，其電氣性能一致；合金導(dǎo)體的密度只有銅導(dǎo)體1/3，重量遠低于銅導(dǎo)體；綜上所述合金導(dǎo)體性能與銅導(dǎo)體基本相同，應(yīng)用上是可以代替銅導(dǎo)體的。合金電纜產(chǎn)品性能優(yōu)勢電纜的核心是導(dǎo)體材料，經(jīng)過上面的對比分析，合金材料具有比純鋁更優(yōu)良的性能，并且其性能與銅導(dǎo)體基本相同，完全可以取代銅導(dǎo)體，除導(dǎo)體材料之外，合金電纜還擁有很多銅纜不具備的優(yōu)勢：1、低反彈反彈性能比銅纜少40%。在室溫條件下，將銅纜與合金電纜彎曲90度，應(yīng)力釋放后，合金電纜反彈角度為銅纜的60%。在工廠設(shè)施中，為設(shè)計和施工提供了極大的便利和節(jié)省大量的安裝費用。2、高柔韌性鋁合金導(dǎo)體由于其中所添加的成分鎂使其柔韌性大幅提高，柔韌性越好，能承受的扭轉(zhuǎn)次數(shù)就越多，發(fā)生斷裂的可能性就大幅降低。在工廠設(shè)施相對狹小的空間中，為安全和和施工提供了保證。3、易彎曲銅纜安裝的彎曲半徑為10-20倍外徑，而鋁合金電纜最小可為7倍外徑，更容易進行安裝。在工廠設(shè)施中，能降低項目的規(guī)劃預(yù)算，