一种高性能铜包铝复合导体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高性能铜包铝复合导体材料及其制备方法和应用，所述高性能铜包铝复合导体材料，包括外层全包覆纯铜层和芯部微合金化铝；所述纯铜层截面积占比为20～50％；所述微合金化铝包括以下重量百分比的组分：Si：0.2～0.6％，Mg：0.45～0.80％，Fe：0.1～0.25％，Cu：0.05～1％，B：0.05～0.1％，Ti：0.01～0.03％，C：0.001～0.005％，余量为Al，Mg：Si＝1.20～1.30。本发明专利技术的微合金化铝与纯铜之间实现原子级冶金结合，制备的铜包铝复合导体材料具有良好的综合性能，导电率高于66％IACS，抗拉强度≥160MPa，界面剪切强度≥55MPa；单位重量的铜包铝复合材料导电能力较纯铜提高40％，密度约为纯铜材料的50％，在输变电设备轻量化方面具有极大应用前景较纯铜降低成本30％以上，技术经济性显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电工材料，尤其涉及一种高性能铜包铝复合导体材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、本专利技术
技术介绍
中公开的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、铜包铝复合材料是在铝合金表面包覆一层纯铜并形成冶金结合界面的新型复合材料，以将铜优异的导电性能、好的耐腐蚀性能以及铝的成本低、重量轻等优点进行综合发挥。然而目前铜包铝复合材料存在铜铝界面结合力差，在合适的铜层体积比下复合材料整体载流量达不到期望目标，并不能真正实现复合材料兼顾导电率高、密度减轻、成本降低的目的。

3、同时，目前研究大多关注于铜铝复合材料的制备工艺，以提高铜包铝复合材料的生产效率及成品率，却往往忽略了铜铝材料本身对界面均匀性及综合性能的影响。例如，专利cn 115411537 a(公开日：2022.11.29)公开了一种铜包铝过渡电力设备线夹及其制备方法，其通过等温热轧制和退火工艺在铝基板上覆盖铜包覆层，能够解决传统焊接、铸接等工艺制备的过渡线夹界面结合强度差、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高性能铜包铝复合导体材料，其特征在于，包括外层全包覆纯铜层和芯部微合金化铝；

2.一种高性能铜包铝复合导体材料，其特征在于，包括外层全包覆纯铜层和芯部微合金化铝；

3.一种高性能铜包铝复合导体材料，其特征在于，包括外层全包覆纯铜层和芯部微合金化铝；

4.如权利要求1-3任一项所述的高性能铜包铝复合导体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，权利要求1所述的高性能铜包铝复合导体材料的合金原料为：纯铝、镁锭、多晶硅、纯铜、Al-Fe合金、Al-Ti-B中间合金和Al-Ti-C中间合金；...

【技术特征摘要】

1.一种高性能铜包铝复合导体材料，其特征在于，包括外层全包覆纯铜层和芯部微合金化铝；

2.一种高性能铜包铝复合导体材料，其特征在于，包括外层全包覆纯铜层和芯部微合金化铝；

3.一种高性能铜包铝复合导体材料，其特征在于，包括外层全包覆纯铜层和芯部微合金化铝；

4.如权利要求1-3任一项所述的高性能铜包铝复合导体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，权利要求1所述的高性能铜包铝复合导体材料的合金原料为：纯铝、镁锭、多晶硅、纯铜、al-fe合金、al-ti-b中间合金和al-ti-c中间合金；

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，权利要求1所述的微合金化铝的制备步骤为：按照重量百分比计算并分别称取纯铝、镁锭、多晶硅、纯铜、al-fe合金、al-ti-b中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚平，宗立君，杜宝帅，樊志彬，米春旭，刘鑫，王维娜，王倩，闫风洁，王晓明，李文静，张李鹏，朱耿增，王蝶，姚硕，高智悦，于丰杰，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：