[发明专利]一种铝锌镁稀土接地材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝锌镁稀土接地材料，特别是电力系统接地用合金材料。

背景技术

镀锌钢是我国常规的接地材料，但在腐蚀性较强的土壤环境下，镀锌钢的耐蚀性差，导致其接地导通性能急剧下降。中国第CN101752683A发明专利申请公开记载了一种用于道路电线杆的铝合金接地极。与镀锌钢相比，铝合金接地材料具有良好的导电性，但在强腐蚀性土壤环境下，铝合金易发生腐蚀，影响其接地导通性能。

中国第 CN101976768A号发明专利申请公开则公开了一种用于提高铝合金耐土壤腐蚀性的制备方法，它通过对铝合金表面进行喷丸和预氧化处理，可以提高铝合金在强腐蚀性土壤环境下的耐腐蚀性。但表面处理作用会随着铝合金土壤腐蚀的进行而慢慢减弱，降低铝合金接地体的使用寿命。

以上两个发明专利申请公开更具体地说是采用了工艺性防腐，目前接地材料的研究方向之一还包括材料本身的选择，如中国第CN101580909B授权公告采用了铝铜合金为主要成分并掺入微量稀土的合金材料，利用铜良好的接地导电性能和铝因腐蚀所产生的保护性氧化层以及稀土元素（RE，Rare Earth Metals）细化晶粒的作用，提高导电性和使用寿命。不过铜的存在不可避免的会产生对土壤的污染，且铜不容易形成致密的氧化膜，防腐能力较铝差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐土壤腐蚀性好的铝锌镁稀土接地材料。

本发明采用以下技术方案：

该发明铝锌镁稀土接地材料，其包括：

10~18%重量百分比的Zn；

0.5~6%重量百分比的Mg；

0.05~1%重量百分比的稀土金属RE；和

余量的Al。

上述铝锌镁稀土接地材料，所述稀土金属RE为La、Ce、Nd中的至少一种。

上述接地材料的制备方法为：按选定重量百分比的接地材料称取各种原材料，熔炼时先加入铝锭，待铝锭熔化后加入锌块，最后加入Zn-5%Mg中间合金和AlRE10铝基稀土中间合金。熔炼温度控制在720~740℃。当炉料在熔池里充分熔化后，进行扒渣搅拌，然后取样检测调整成分，进而精炼，出炉浇注成铝锌镁稀土合金铸锭，浇注温度为670~710℃。

铝具有优良的导电性，仅次于银和铜，并且从污染角度讲，铝的氧化物是土壤或者说地壳的主要成份之一，没有污染。同时，铝和锌均为易钝化金属，能够生成均匀的氧化锌和氧化铝膜，具有较好的耐腐蚀性能。铝在土壤中的腐蚀产物Al₂O₃、Al(OH)₃导电性虽然较差，但由于锌在土壤中的腐蚀产物则具有良好的导电性能，使其整体导电性能与铜相比相差不多。因此，本发明的合金成分配伍在于，利用铝的导电性能和锌的耐土壤腐蚀性能保证合金的接地导通性能。合适的锌镁比例可以降低应力腐蚀，机械性能相对比较稳定；另外少量稀土元素的加入，既可利于合金制备，又可有效细化晶粒，净化晶界，进一步提高材料的耐腐蚀性能。

进一步地，与现有技术比较，本发明的铝锌镁稀土合金具有良好的耐土壤腐蚀性能。与CN101752683A公开的技术方案相比，合适比例的元素构成，缩小了合金组分之间的电极电位差，减小了发生非均匀腐蚀的倾向，合金具有更好的耐腐蚀性。 与CN101976768A公开的技术方案相比，本发明的铝锌镁稀土合金为整体材料，性能均匀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

所述的铝锌镁稀土合金，其各组分重量百分比为：Zn 10%，Mg 0.5%， Ce 0.05%，余量Al。

其制备方法如下：

(1) 按上述重量百分比相应称取各原材料；

(2) 将铝锭放入炉中加热，待铝锭部分熔化后加入锌块 , 最后加入Zn-5%Mg中间合金和AlRe10铝基稀土中间合金。熔炼温度控制在720~740℃。当炉料在熔池里充分熔化后，进行扒渣搅拌，然后取样检测调整成分，精炼，出炉浇注成锌铝镁稀土合金铸锭，浇注温度为670~710℃。

实施例2

所述的铝锌镁稀土合金，其各组分重量百分比为：Zn 18%，Mg 6%， Ce 1%，余量Al。制备方法同实施例1。

实施例3

所述的铝锌镁稀土合金，其各组分重量百分比为：Zn 12%，Mg 2%， La 0.06%，余量Al。制备方法同实施例1。

实施例4