一种用于电缆屏蔽的铝合金材料及其制备方法与流程

    技术2025-08-01  9


    本发明涉及电磁屏蔽,尤其涉及一种用于电缆屏蔽的铝合金材料及其制备方法。


    背景技术:

    1、电缆具有劳动密集、资金密集、科技含量低等特征,金属屏蔽带是中低压电力电缆的必要结构,起到电磁脉冲屏蔽功能,对于一些需要屏蔽外界信号的屏蔽型电缆,比如通讯电缆,一般会在成缆时再包覆一层铝材,以达到屏蔽外界信号干扰的作用。

    2、经检索,公告号cn113151716a的中国专利,公开了一种电缆屏蔽用al-fe-mg-cu系铝合金及其制备方法,其提出通过加入不同的合金元素,降低铜资源消耗的技术方案;

    3、公告号cn106531342b的中国专利,公开了一种高强度合金电缆的制备方法,其提出通过外护套骨瓷保护层的保护,提高外护套的耐腐蚀性能、耐磨性能和绝缘性能,延长合金电缆的使用寿命的技术方案;

    4、然而,对于现有屏蔽材料来说,尤其对于电缆屏蔽用的铝合金材料,还需要考虑到导电率,用以减少了电能损耗,同时,对于屏蔽材料来说还需要考虑到高韧性和中等抗拉强度的平衡,提升材料的综合性能,并且对于不同的工作环境,需要考虑材料的耐腐蚀性能,因此,亟需一种用于电缆屏蔽的铝合金材料及其制备方法。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷,而提出的一种用于电缆屏蔽的铝合金材料及其制备方法。

    2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

    3、根据本发明的一个方面,提供了一种用于电缆屏蔽的铝合金材料。

    4、一种用于电缆屏蔽的铝合金材料,由以下百分比质量份数原料组成:

    5、镍:0.5-1.5%、锌:0.2-1.0%、钛:0.1-0.6%、辅助材料:0.7-3.0%和余量铝。

    6、进一步地,辅助材料包括以下原料:

    7、银:占总质量0.2-1.3%;

    8、钼:占总质量0.3-1.0%;

    9、铌:占总质量0.2-0.7%。

    10、根据本发明的另一个方面,提供了一种用于电缆屏蔽的铝合金材料及其制备方法。

    11、一种用于电缆屏蔽的铝合金材料及其制备方法,包括以下步骤:

    12、s1:按照比例称取原材料;

    13、s2:将铝、镍、锌、钛、银、钼和铌金属或中间合金依次放入熔炼炉中,在700℃-800℃的温度范围内熔炼,确保原材料完全熔化并充分混合,形成均匀的合金熔体后,再对熔体进行除渣、除气净化处理,确保熔体纯净;

    14、s3:将合金熔体通过铸造工艺制成合金锭;

    15、s4:将合金锭经过热轧或冷轧工艺,制成厚度为0.1-0.2㎜铝合金带材;

    16、s5:对铝合金带材进行退火处理;

    17、s6:对退火后的铝合金带材进行表面处理,包括但不限于电镀或化学镀,制备完成。

    18、进一步地,在步骤s5中,所述退火处理的温度为300℃-420℃,持续时间为15小时。

    19、进一步地,在步骤s6中,所述表面处理采用电镀工艺时,镀液的温度为20℃-40℃,电流密度为1-5a/dm2,5分钟镀膜层厚度为1-3μm。

    20、进一步地,在步骤s6中,制备完成的铝合金材料包括屏蔽层;

    21、屏蔽层包括:基材层和镀膜层,其中,镀膜层覆盖在基材层表面;

    22、镀膜层的材料包括镍、铝或其它任一合金材料中的至少一种。

    23、进一步地,所述基材层的厚度为0.1-0.2㎜,所述镀膜层的厚度为1-3μm。

    24、相比于现有技术,本发明的有益效果在于:

    25、通过添加银和镍等高导电性元素,保持导电性能同时减少电能损耗,通过对铝合金带的半成品及成品的退火处理,增加最后制备完成的铝合金材料的断后伸长率,提高了在使用过程中的抗断裂能力,延长使用寿命;

    26、此外,铝合金材料的抗拉强度在160-220mpa之间,既保证了材料的机械强度,又避免了过高的硬度导致加工困难,通过加入钼和钛元素,还能够提高铝合金材料的耐腐蚀性能,使其能够在恶劣环境中长时间使用而不易发生腐蚀;

    27、铝合金材料能够在-40℃-150℃的温度范围内保持稳定的结构和性能,适用于各种温度环境下的电缆屏蔽应用,通过镀膜方式在合金材料表面形成均匀致密的镀膜,增强了电缆的屏蔽效果,同时提供额外的防护层,提升了整体耐用性和电磁屏蔽性能。



    技术特征:

    1.一种用于电缆屏蔽的铝合金材料,其特征在于,由以下百分比质量份数原料组成:

    2.根据权利要求1所述的用于电缆屏蔽的铝合金材料,其特征在于,辅助材料包括以下原料:

    3.一种用于电缆屏蔽的铝合金材料的制备方法,根据权利要求1或2所述的用于电缆屏蔽的铝合金材料,其特征在于,包括以下步骤:

    4.根据权利要求3所述的用于电缆屏蔽的铝合金材料的制备方法,其特征在于,在步骤s5中,所述退火处理的温度为300℃-420℃,持续时间为15-18小时。

    5.根据权利要求4所述的用于电缆屏蔽的铝合金材料的制备方法,其特征在于,在步骤s6中,所述表面处理采用电镀工艺时,镀液的温度为20℃-40℃,电流密度为1-5a/dm2,5分钟镀膜层厚度为1-3μm。

    6.根据权利要求5所述的用于电缆屏蔽的铝合金材料的制备方法,其特征在于,在步骤s6中,制备完成的铝合金材料包括屏蔽层;

    7.根据权利要求6所述的用于电缆屏蔽的铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述基材层的厚度为0.1-0.2㎜,所述镀膜层的厚度为1-3μm。


    技术总结
    本发明公开了一种用于电缆屏蔽的铝合金材料及其制备方法,由以下百分比质量份数原料组成:镍:0.5‑1.5%、锌:0.2‑1.0%、钛:0.1‑0.6%、辅助材料:0.7‑3.0%和余量铝。通过添加银和镍等高导电性元素,保持导电性能同时减少电能损耗,通过对铝合金带的半成品及成品的退火处理,增加最后制备完成的铝合金材料的断后伸长率,提高了在使用过程中的抗断裂能力,延长使用寿命;铝合金材料能够在‑40℃‑150℃的温度范围内保持稳定的结构和性能,适用于各种温度环境下的电缆屏蔽应用,通过镀膜方式在合金材料表面形成均匀致密的镀膜,增强了电缆的屏蔽效果,同时提供额外的防护层,提升了整体耐用性和电磁屏蔽性能。

    技术研发人员:王春华,汤玉斐,种鹏蛟,陈素芹,刘照伟,汪浩,黄振亮,孔祥湾,李传港,姜浩,谢作晗
    受保护的技术使用者:温州安能科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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