一种高性能铜包铝线制造技术

本发明专利技术涉及电线技术领域，尤其涉及一种高性能铜包铝线，其特征在于，它是由导体芯和均匀包覆在所述导体芯上的导体层构成，所述导体芯为纯铝或铝合金材质，所述导体层为铜合金材质，所述铜包铝线的抗拉强度≥250MPa，伸长率≥8％，导电率≥61％IACS，密度≤6.13g/cm3。由于外层铜合金层的设置，本高性能铜包铝线的拉伸强度、线材伸长率等机械性能得以显著提高，绕曲性寿命、抗疲劳强度以及抗弯性能等动态机械强度得以增加，断线风险较小，而且与纯铜线相比，整体密度降低，因此重量更轻，成本更低。成本更低。成本更低。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能铜包铝线


[0001]本专利技术涉及电线
，尤其涉及一种高性能铜包铝线。

技术介绍

[0002]铜包铝采用先进的包覆焊接制造技术，将高品质铜带同心地包覆在铝杆等芯线的外表面，并使用铜层和芯线之间形成牢固的原子间的冶金结合。使两种不同的金属材料结合成为不可分割的整体。
[0003]传统的铜包铝线是指以铝芯或铝合金芯为主体，外面镀有一定比例的铜层的电线，如专利公开号为CN209118811U的一种铜包铝线，其主要特征在于，由内至外包括铝线芯、铜包裹层、补强层、绝缘层；又如公开号为CN111489852A 的一种延伸性能好的铜包铝线材极其制作工艺，其特征在于：包括铝合金芯，所述铝合金芯的外表面压合有铜层。铜包铝线可以用作同轴电缆用导体及电器装备中电线电缆导体。铝线比重小，但其焊接性能不好，故而需在铝线外表面包覆铜层，这样既可以利用铝比重小的优点，也可改善焊接性能。可在国际上的电力、电器行业形成广泛应用。
[0004]但是，无论上述的铜包纯铝线还是铜包铝合金线线，都有其不足之处：铜包纯铝线的拉伸强度弱、拉伸率小，不利于制造出直径较小的导线；而铜包铝合金线的导电性较弱，质量较大；此外，由于金属铜资源的稀缺，从可持续发展的角度讲，铜包铝线中应该减少铜资源的使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有铜包铝线导电性弱、拉伸率小等方面的不足，提出一种高性能铜包铝线。
[0006]本专利技术的技术解决方案如下：一种高性能铜包铝线，它是由导体芯和均匀包覆在所述导体芯上的导体层构成，所述导体芯为纯铝或铝合金材质，所述导体层为铜合金材质，所述铜包铝线的抗拉强度≥250MPa，伸长率≥8％，导电率≥61％IACS，密度≤6.13g/cm3。
[0007]作为优选，铜包铝线上所述导体层的体积占该所述铜包铝线总体积的 8％～55％。
[0008]作为优选，所述铝合金的化学成分按质量百分比计，包括m％的Zn和/或n％的Mn，以及g％的Fe、h％的Cu、0.3％～1.3％的Si、0.25％～1.5％的Mg，余量为Al，其中，0＜m≤0.7，0＜n≤1.5，0＜g≤1，0＜h≤0.6。
[0009]作为优选，所述纯铝的含铝量≥99％。
[0010]作为优选，所述铜合金的化学成分按质量百分比计，包括0.1％～4％的Ag或 0.1％～0.6％的Sn，余量为Cu。
[0011]作为优选，所述铜包铝线的直径≤0.25mm。
[0012]作为优选，当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的8％～18％，该所述铜包铝线的导电率为61％IACS～65％IACS；当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的18％
～28％，该所述铜包铝线的导电率为65％IACS～69％IACS；当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的28％～43％，该所述铜包铝线的导电率为 69％IACS～75％IACS；当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的43％～55％，该所述铜包铝线的导电率≥75％IACS。
[0013]作为优选，当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的8％～18％，该所述铜包铝线的密度≤3.82g/cm3；当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的 18％～28％，该所述铜包铝线的密度为3.82g/cm3～4.44g/cm3；当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的28％～43％，该所述铜包铝线的密度为4.44 g/cm3～5.38g/cm3；当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的43％～55％，该所述铜包铝线的密度为5.38g/cm3～6.13g/cm3。
[0014]作为优选，所述导体层与所述导体芯同轴心设置。
[0015]作为优选，所述导体芯的横截面为圆形或方形。
[0016]作为优选，所述铜包铝线外附有绝缘层或自结合层,所述自结合层的材质为自粘漆。
[0017]作为优选，所述自粘漆为环氧树脂型自粘漆、酚醛
‑
环氧型自粘漆、聚酰胺热熔自粘漆或尼龙
‑
环氧树脂自粘漆。
[0018]作为优选，所述铜包铝线为高频Litz(利兹)线。
[0019]作为优选，所述导体层外表面上还镀有金属层，所述金属层的材质包括金、银、镍、锡等金属中的一种或几种。
[0020]本专利技术的有益效果是：由于外层铜合金层的设置，本高性能铜包铝线的拉伸强度、线材伸长率等机械性能得以显著提高，绕曲性寿命、抗疲劳强度以及抗弯性能等动态机械强度得以增加，断线风险较小，而且与铜包铝合金线相比，在导电性能上也有较高的提升；与纯铜线相比，整体密度降低，重量轻，成本更低，使用方便。
[0021]由于采用了韧性更强的铝合金作为导体芯，采用坚固的铜合金作为镀层/导体层，进而使该高性能导线在制造或使用过程中具有更少的断线或废线产生，韧性更强，更容易加工生产。
【附图说明】
[0022]图1为本专利技术中铜包铝线的截面结构示意图。
[0023]其中，1
‑
导体芯；2
‑
导体层。
【具体实施方式】
[0024]下面通过具体实施例对本申请再作进一步详细的说明。以下实施例中各材料均为市售。
[0025]实施例1
[0026]一种高性能铜包铝线，其横截面直径为0.25mm，它是由导体芯1和均匀包覆在导体芯1上的导体层2构成，且导体层2与导体芯1同轴心设置，在该铜包铝线外还附有一层绝缘层，带有绝缘层的若干铜包铝线相互交织编织成高频 Litz线。铜包铝线上导体层2的体积占该铜包铝线总体积的8％，其中的导体芯 1为含铝量99.1％的纯铝材质，而导体层2为铜合金材质，该铜合金的化学成分按质量百分比计，包括0.1％的Ag，余量为Cu。该铜包铝线的各机械性能及导电性能见表1所示。
[0027]实施例2
[0028]一种高性能铜包铝线，其横截面呈方形，它是由导体芯1和均匀包覆在导体芯1上的导体层2构成，该铜包铝线上导体层2的体积占该铜包铝线总体积的55％，其中的导体芯1为含铝量99.5％的纯铝材质，而导体层2为铜合金材质，该铜合金的化学成分按质量百分比计，包括4％的Ag，余量为Cu。该铜包铝线的各机械性能及导电性能见表1所示。
[0029]实施例3
[0030]一种高性能铜包铝线，其横截面直径为0.10mm，它是由导体芯1和均匀包覆在导体芯1上的导体层2构成，且导体层2与导体芯1同轴心设置，在该铜包铝线外还可附有一层自粘漆材料的自结合层，该自粘漆材料具体为尼龙
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环氧树脂自粘漆，带有自结合层的若干铜包铝线相互交织编织成高频Litz线。铜包铝线上导体层2的体积占该铜包铝线总体积的8％，其中的导体芯1为铝合金材质，该铝合金的化学成分按质量百分比计，包括0.7％的Zn、1.0％的Fe、0.3％的Cu、0.3％的Si以及0.25％的Mg，而导体层2为铜合金材质，该铜合金的化学成分按质量百分比计，包括0.1％的Sn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能铜包铝线，其特征在于，它是由导体芯和均匀包覆在所述导体芯上的导体层构成，所述导体芯为纯铝或铝合金材质，所述导体层为铜合金材质，所述铜包铝线的抗拉强度≥250MPa，伸长率≥8％，导电率≥61％IACS，密度≤6.13g/cm3。2.根据权利要求1所述的高性能铜包铝线，其特征在于，铜包铝线上所述导体层的体积占该所述铜包铝线总体积的8％～55％。3.根据权利要求1所述的高性能铜包铝线，其特征在于，所述铝合金的化学成分按质量百分比计，包括m％的Zn和/或n％的Mn，以及g％的Fe、h％的Cu、0.3％～1.3％的Si、0.25％～1.5％的Mg，余量为Al，其中，0＜m≤0.7，0＜n≤1.5，0＜g≤1，0＜h≤0.6。4.根据权利要求1所述的高性能铜包铝线，其特征在于，所述纯铝的含铝量≥99％。5.根据权利要求1或3或4所述的高性能铜包铝线，其特征在于，所述铜合金的化学成分按质量百分比计，包括0.1％～4％的Ag或0.1％～0.6％的Sn，余量为Cu。6.根据权利要求1所述的高性能铜包铝线，其特征在于，所述铜包铝线的直径≤0.25mm。7.根据权利要求2所述的高性能铜包铝线，其特征在于，当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的8％～18％，所述铜包铝线的导电率为61％IACS～65％IACS；当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的18％～28％，该所述铜包铝线的导电率为65％IACS～69％IACS；当所述导体层体积占该所述铜包铝线总体积的28％～43％，该所述铜包铝线的导电率为69％IACS～75％I...

【专利技术属性】
技术研发人员：本诺，
申请(专利权)人：杭州益利素勒精线有限公司，
类型：发明
国别省市：