【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金，尤其涉及一种al-cu系铝合金、该al-cu系铝合金的制备方法、及应用该al-cu系铝合金的耐热电缆。
技术介绍
1、随着铜资源的日益匮乏，以铝合金代替铜受到了研究者的关注。目前，我国的铝合金导体材料主要分为以下三类：高导电铝合金导体材料、高强高导铝合金材料、及高强高导耐热铝合金导体材料。高导电铝合金导体材料主要包括al-fe系铝合金、al-cu系铝合金、及电工铝(如电工铝1350或电工铝1b90等)等。高导电铝合金导体材料属于软质电线铝合金，力学性能和耐热性能普遍较低，而导电性能较高(达到61～63％iacs)，一般用于低压端。高强高导铝合金材料主要包括al-mg-si系铝合金。高强高导铝合金材料具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，但导电性能较低(一般低于58％iacs)，主要用于架空线，如应用于长江、汉江等超高压大跨距输电线路中。高强高导耐热铝合金导体材料主要包括al-zr-re系铝合金。高强高导耐热铝合金导体材料具有较好的导电率、机械性能和耐热性，可在低于150℃的高温环境下使用。
2、林泽民等于2009年至2016年申请了160余件电缆用铝合金专利。最早的一件专利(公告号为cn101525709b，申请日为2009-04-24)中，其权利要求1涵盖了较大的保护范围。该权利要求1的铝合金包括0.30～1.20％的铁，0.03～0.10％的硅，0.01～0.30％的稀土元素，所述稀土元素为铈和镧，余量为铝以及不可避免的杂质。随后，林泽民等通过不断地调整铝合金的组分及含量，制得了多种性能(如导电性
3、国家倡导改造提升传统产业，推动石化、钢铁、有色、建材等原材料产业布局优化和结构调整，聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业，加快关键核心技术创新应用，增强要素保障能力，培育壮大产业发展新动能。其中，我国新材料产业将重点发展高端新材料，例如高端稀土功能材料、高温合金、高性能纤维及其复合材料等。此外，我国新材料产业发展还面临三大难题，即基础材料品质不高、低端产能过剩；关键战略材料保障不力、高度依赖进口；前沿新材料创新不足、转化率低。
4、申请人于2021年成立了铝合金新材料研发部，对电缆用铝合金如al-cu系铝合金进行了研发。研究发现，随着对电缆用铝合金性能的要求越来越高，为了获得综合性能佳的电缆用铝合金，通常会向铝中加入多种功能各异的元素，如林泽民作为专利技术人的专利cn102978448b中，36种元素被加入至铝中，过多元素的加入会提高成本(元素的总含量过高且不乏昂贵元素的加入)并增加工艺复杂度，而且过多元素的加入意味着现有的电缆用铝合金制备工艺中并没有在降低成本和工艺复杂度的基础上有针对性地提高电缆用铝合金的综合性能。为此，申请人经不断地创新实验，提出了一种在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素即可获得综合性能优异的耐热电缆用al-cu系铝合金的新专利技术。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种al-cu系铝合金，旨在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素来获得综合性能优异(尤其是力学性能和导电性能)的耐热电缆用al-cu系铝合金。
2、本专利技术提供一种al-cu系铝合金，含有al，还含有质量百分比含量为0.01-0.6％的cu、质量百分比含量为0-0.7％的mg、质量百分比含量为0-0.3％的si、质量百分比含量为0-0.2％的re、质量百分比含量为0-0.1％的b、及质量百分比含量为0-0.3％的zn。
3、进一步地，满足以下条件的至少一种：
4、mg与si的质量比为0.2-30：1；
5、cu与si的质量比为1-30：1；
6、mg与zn的质量比为0.2-50：1；
7、cu与zn的质量比为1-40：1；
8、mg与b的质量比为1-50：1；
9、cu与b的质量比为1-40：1；
10、re为la、ce、pr、nd、er、sm、y、及gd中的至少一种。
11、进一步地，满足以下条件的至少一种：
12、所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的be；
13、所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的bi；
14、所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.8％的co；
15、所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的nb；
16、所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.5％的ca；
17、所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.5％的sb；
18、所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的sr；
19、所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的sn，其中，mg、sn、及si的质量比为1-20：0.5-5：1。
20、进一步地，所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的fe，其中，mg与fe的质量比为0.2-20：1，si与fe的质量比为0.1-5：1。
21、进一步地，所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的zr，其中，b与zr的质量比为1：0.1-15。
22、进一步地，所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的ni，其中，mg与ni的质量比为0.2-50：1，cu与ni的质量比为0.2-40：1。
23、进一步地，所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的ni、质量百分比含量为0-0.3％的zr、及质量百分比含量为0-0.3％的fe，其中，ni与fe的质量比为0.01-1：1，zr、re、ni的质量比为0.1-10：0.05-10：1。
24、本专利技术还提供一种al-cu系铝合金的制备方法，包括以下步骤：
25、对铝源进行第一次加热处理，得到铝液；
26、向所述铝液中加入cu、mg、si、re、b、及zn，进行第二次加热处理，获得合金液；
27、对所述合金液进行精炼处理和扒渣处理，进行成分及含量检测；
28、成分及含量检测合格后，对经所述精炼处理和扒渣处理后的合金液进行连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Al-Cu系铝合金，含有Al，其特征在于：所述Al-Cu系铝合金还含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.1％的B、及质量百分比含量为0-0.3％的Zn。
2.根据权利要求1所述的Al-Cu系铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
3.根据权利要求1所述的Al-Cu系铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
4.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu系铝合金，其特征在于：所述Al-Cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Fe，其中，Mg与Fe的质量比为0.2-20：1，Si与Fe的质量比为0.1-5：1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu系铝合金，其特征在于：所述Al-Cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Zr，其中，B与Zr的质量比为1：0.1-15。
6.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu系铝合金，其特征在于：所述Al-Cu系
7.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu系铝合金，其特征在于：所述Al-Cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Ni、质量百分比含量为0-0.3％的Zr、及质量百分比含量为0-0.3％的Fe，其中，Ni与Fe的质量比为0.01-1：1，Zr、RE、Ni的质量比为0.1-10：0.05-10：1。
8.一种适用于权利要求1-7任一项所述的Al-Cu系铝合金的制备方法，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的Al-Cu系铝合金的制备方法，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
10.一种耐热电缆，其特征在于：包括线芯和包覆所述线芯的绝缘层，所述线芯的材质为如权利要求1-7任一项所述的Al-Cu系铝合金。
...【技术特征摘要】
1.一种al-cu系铝合金，含有al，其特征在于：所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0.01-0.6％的cu、质量百分比含量为0-0.7％的mg、质量百分比含量为0-0.3％的si、质量百分比含量为0-0.2％的re、质量百分比含量为0-0.1％的b、及质量百分比含量为0-0.3％的zn。
2.根据权利要求1所述的al-cu系铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
3.根据权利要求1所述的al-cu系铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
4.根据权利要求1-3任一项所述的al-cu系铝合金，其特征在于：所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的fe，其中，mg与fe的质量比为0.2-20：1，si与fe的质量比为0.1-5：1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的al-cu系铝合金，其特征在于：所述al-cu系铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的zr，其中，b与zr的质量比为1：0.1-15...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏再军，陈彤，
申请(专利权)人：崇义绿冶新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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