【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电工材料评价技术，具体涉及一种铜包铝复合导体材料、性能试验评价方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、导体材料作为输、变、配电设备的主要组成部分，在电力系统中承担着电流传输的重要角色。目前电力用导体材料主要为铜、铝及铝合金等，然而由于铝强度低、易蠕变、表面易形成钝化层等缺点，不能满足高导电率的应用场景需求，因而铜仍是目前电力用导体主材。近年来，随着铜资源的日益短缺以及电力行业导体材料消费的快速增长，促使铜价持续走高，导致电力用铜成本大幅增加。高性能、低成本铜包铝复合导体材料的出现让电力设备企业重拾信心，若其能在满足全寿命周期安全可靠服役的前提下替铜应用，可实现综合降本30％以上和节铜55％以上，因此，铜包铝复合导体材料在电工装备中的规模应用是实现“以铝节铜”的重要途径，符合电网建设运维降本增效要求和一些战略目标。
3、铜包铝复合材料是一种新型导体材料，综合利用了铜的高导电、高导热，以及铝的易焊接、低成本、轻量化等优点。近年来，铜包铝复合材料逐步向高性能化、结构功能一体化方向发展，已成为通信导航、新能源发电、航空航天、轨道交通、电工装备等领域轻量化、性能提升、降本增效的关键基础材料之一。铜包铝复合导体材料的产品形式有铜包铝线、铜包铝排、铜包铝薄带，可替代纯铜应用于射频电缆、铜/铝接头、电磁屏蔽、集热装置等场合。然而面向电网服役工况，针对铜包铝复合导体材料及产品性能是否满足电力应用要求的问题，缺乏系统的针对电工装备用铜包铝复合导体材料
技术实现思路
1、本公开为了解决上述问题，提出了一种铜包铝复合导体材料、性能试验评价方法及系统，对铜包铝复合导体材料进行系统地可靠性试验及性能评价，以充分论证铜包铝复合导体材料在电力设备中代替纯铜材料的可行性，全面掌握其应用的安全性和可靠性，分析其全寿命周期的经济性，为铜包铝复合导体材料的在电工装备领域的应用推广提供数据依据和技术支撑。
2、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
3、一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，包括：
4、确定铜包铝复合导体材料待评价的性能，根据不同性能下的反映指标筛选评价指标；
5、对特定检测试样进行选型，设定特定检测试样的样式和规格，设计性能评价工步和针对不同性能的特定试验方法步骤，对铜包铝形式的复合材料的拉伸轻度、弯曲性能、界面剪切强度以及搭接性能进行衡量；
6、其中，所述搭接性能试验步骤包括：选取一定规格的打孔铜包铝排的搭接试样，检测初始导通电阻值，在模拟工业大气腐蚀环境及模拟海洋大气腐蚀环境的溶液中进行周浸加速腐蚀试验，测量试验阶段内不同周期下接线板的导通电阻，按照耐交变高低温特性试验方法对搭接试样进行高低温交变试验，多次循环后测试导通电阻变化大小。
7、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
8、一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价系统，包括：
9、指标筛选模块，用于确定铜包铝复合导体材料待评价的性能，根据不同性能下的反映指标筛选评价指标；
10、试验评价模块，用于对特定检测试样进行选型，设定特定检测试样的样式和规格，设计性能评价工步和针对不同性能的特定试验方法步骤，对铜包铝形式的复合材料的拉伸轻度、弯曲性能、界面剪切强度以及搭接性能进行衡量评价；
11、其中，所述搭接性能试验步骤包括：选取一定规格的打孔铜包铝排的搭接试样，检测初始导通电阻值，在模拟工业大气腐蚀环境及模拟海洋大气腐蚀环境的溶液中进行周浸加速腐蚀试验，测量试验阶段内不同周期下接线板的导通电阻，按照耐交变高低温特性试验方法对搭接试样进行高低温交变试验，多次循环后测试导通电阻变化大小。
12、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
13、一种铜包铝复合导体材料，所述铜包铝复合导体材料是由铜层对铝芯进行包覆形成的双金属材料。
14、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
15、一种铜包铝复合导体材料在电工装备、电力输变配电领域的应用。
16、与现有技术相比，本公开的有益效果为：
17、本公开提供的电工装备用铜包铝复合导体材料可靠性试验及性能评价方法，筛选了电工装备用铜包铝复合导体材料的关键性能指标，为铜包铝复合导体材料在电力设备中代替纯铜材料提出了关键服役性能需求，给铜包铝复合导体材料在电力行业中的应用指明了性能改善的方向。
18、本公开提供的电工装备用铜包铝复合导体材料可靠性试验及性能评价方法，设计了特定检测试样的样式与规格，开发了铜包铝复合材料性能评价的新方法，实现了铜包铝该形式复合材料的拉伸强度、弯曲性能、界面剪切强度以及搭接性能的准确衡量。
19、本公开提供的电工装备用铜包铝复合导体材料可靠性试验及性能评价方法，细化了复合导体材料服役性能的具体试验步骤，及评价指标，可为铜铝复合材料的在电力传输领域的应用推广提供数据依据和技术支撑。
20、本公开提供的电工装备用铜包铝复合导体材料可靠性试验及性能评价方法，可全面掌握铜包铝复合导体材料应用的安全性和可靠性，可实现铜铝复合材料在电力设备中代替纯铜材料的可行性的充分论证。
21、本公开提供的电工装备用铜包铝复合导体材料可靠性试验及性能评价方法，实现了对铜包铝复合材料性能的全面试验，可用于分析铜包铝复合导体材料全寿命周期的经济性，从而实现其应用的安全性、可靠性、经济性
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1.一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，确定铜包铝复合导体材料待评价的性能，所述待评价的性能是指模拟电力现场应用场景的铜包铝复合导体试样需满足的各种理化性能指标，包括基础物理性能、力学性能、使用性能及耐腐蚀性能。
3.如权利要求2所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，所述基础物理性能包括外观尺寸、材质、铜层体积比、铜层厚度偏差、平直度、密度与直流电阻率；所述力学性能包括拉伸性能、弯曲性能与界面剪切强度；所述使用性能包括耐交变高低温特性、搭接性能、载流能力与热稳定性。
4.如权利要求1所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，对特定检测试样进行选型，设定特定检测试样的样式和规格；其中，铜包铝复合导体试验试样选用铜包铝扁排及加工扁排试样，所述加工扁排试样包括拉伸试样、弯曲试样、剪切强度试样、搭接试样。
5.如权利要求4所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，所述拉伸试
6.如权利要求1所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，所述耐交变高低温特性试验方法为选取500mm×60mm×10mm试样3件，在高低温交变环境试验箱中进行循环试验，温度为-40℃～+110℃，保温时间为2h，变温完成时间3h，完成100次循环；试验完成后检测铜包铝排的剪切强度应≥40MPa，所述直流电阻率的最大值根据铜层体积比控制为0.02326～0.02596Ω·mm2/m。
7.如权利要求2所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，所述耐腐蚀性能试验方法为：选取规格为200*120*10mm的铜包铝母排、打孔铜包铝排的搭接试样，硬态和热处理态试样各1个；依据标准进行中性盐雾加速实验100h；对试验后试样的表观状态依据标准评定要求不低于8级。
8.一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价系统，其特征在于，包括：
9.一种铜包铝复合导体材料，其特征在于，所述铜包铝复合导体材料是由铜层对铝芯进行包覆形成的双金属材料。
10.一种如权利要求9所述的铜包铝复合导体材料在电工装备、电力输变配电领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，确定铜包铝复合导体材料待评价的性能，所述待评价的性能是指模拟电力现场应用场景的铜包铝复合导体试样需满足的各种理化性能指标，包括基础物理性能、力学性能、使用性能及耐腐蚀性能。
3.如权利要求2所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，所述基础物理性能包括外观尺寸、材质、铜层体积比、铜层厚度偏差、平直度、密度与直流电阻率；所述力学性能包括拉伸性能、弯曲性能与界面剪切强度；所述使用性能包括耐交变高低温特性、搭接性能、载流能力与热稳定性。
4.如权利要求1所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，对特定检测试样进行选型，设定特定检测试样的样式和规格；其中，铜包铝复合导体试验试样选用铜包铝扁排及加工扁排试样，所述加工扁排试样包括拉伸试样、弯曲试样、剪切强度试样、搭接试样。
5.如权利要求4所述的一种铜包铝复合导体材料综合性能试验评价方法，其特征在于，所述拉伸试样是在一定长度的铜包铝排一侧的中间位置铣型凹槽至铝芯裸露，另一侧带有铜包覆层；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：宗立君，吴亚平，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：
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