[发明专利]一种稀土铝合金通讯电力电缆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯电力电缆领域，尤其涉及一种稀土铝合金通讯电力电缆及其制备方法。

背景技术

近年来随着国家各项基本建设的迅速发展及信息技术的进步，在各工程项目中除配送电力的需求外，对信息工程的配建需求也越来越多。在商住、工厂、学校、道路、城市配套工程、机场和轨道交通等工程项目都对信息传输系统提出了更多的要求，对互连网，电视网络，局域网，电信通信网等数据通讯网而言，信息传输系统都是必不可少的部分。传统的电力、网络工程项目设计施工中都是将电力与通讯分别设计施工，即分为强电工程与弱电工程。随着新技术的不断进步，光纤复合低压电缆OPLC(Optical Fiber Composite Low Voltage Cable)应运而生，使用OPLC即可只进行一次设计施工便可完成电力与通讯电缆的敷设，这使得电力与网络工程中电力与通讯分别设计施工的状况得以改变。OPLC融合了光纤通信与电力传输的功能，相比单一功能传输线缆而言，OPLC具有高可靠性数据传输、连接方便、占用空间小、避免二次布线、降低工程费用的特点，同时解决了电力网的通信问题。这使得OPLC在家庭智能化、办公自动化、数字化变电站和工控网络化的数据传输中等领域中具有重要的地位。但由于其造价高、高温传输特性不理想、物理机械性能不强的缺点，所其在工程中大量的普及使用需待拭日。现有的OPLC都是在光纤电缆外绕制铜芯或铝芯或铝合金芯而成，国内的铜资源日益缺乏。而铝芯或者普通铝合金芯，在抗拉强度、断裂伸长率、导电率、平均蠕变速率等方面的参数性能差。而我国的稀土资源与铝资源丰富，稀土元素的适当添加会大大提高铝合金的机械物理性能，而目前并无用稀土铝合金材质制造通讯电力电缆的报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种稀土铝合金通讯电力电缆及其制备方法，该方法制成的稀土铝合金通讯电力电缆较现有OPLC电缆机械物理性能大幅提高，导电率高于铝与普通铝合金电缆，造价低于OPLC铜电缆，耐腐蚀性能大幅提高，耐火性能大于等于国家1A级，寿命较同型号铜质电缆提高15～20年，使稀土铝合金通讯电缆整体电气性能与机械物理性能得以显著提升。

本发明的具体方案如下：

首先，本发明公开了一种稀土铝合金通讯电力电缆，包括导电芯和通讯电缆，在通讯电缆外的导电芯为稀土铝合金导电芯，所述稀土铝合金导线芯为Al-Fe-Ag-S-R铝合金，其中组分重量比为：Fe＝0.05wt％～0.8wt％，Ag＝0.01wt％～0.05wt％，S＝0.02wt％～0.25wt％，R＝0.005wt％～0.25wt％，余量的为Al；其中，S为V、Ti、Cr。

优选地，所述S的含量与Fe的含量的总和不超过0.85wt％，Ag的含量不超过0.05wt％，这是因为，在稀土铝合金中添加了微量的银使得原铝基材质导电率得以显著提高，同时添加铁后，电缆的导电率会减小，所以控制Ag好Fe的比例对控制好电气与物理性能的平衡尤为重要，按照上述比例添加后，电缆的导电率仍是在原铝基的基础上提高了5％～15％，同时铁还对电缆的机械物理性能的提高。

优选地，其中R总含量的55％应为Ce或La。

另外，本发明公开了一种稀土铝合金通讯电力电缆的制备方法，包括以下步骤：

(1)稀土铝合金原料配制：配制原料，其中各元素组成的重量比为Fe＝0.05wt％～0.8wt％，Ag＝0.01wt％～0.05wt％，S＝0.02wt％～0.25wt％，R＝0.005wt％～0.25wt％，余量的为Al，其中S为V、Ti、Cr、Mn、Ni中的一种或多种元素组合，R为稀土元素中的一种或多种元素组合；这些稀土元素能够净化合金，细化晶粒和组织。

(2)熔炼：将步骤(1)中配制好的稀土铝合金原料放入恒温冲天炉中进行熔炼，熔炼温度为720℃-780℃，得到熔体稀土铝合金；

(3)铸造稀土铝合金铸锭：将步骤(2)中的熔体稀土铝合金冷却到660℃-680℃后进行铸造，得到稀土铝合金铸锭；

(4)固溶处理：将步骤(3)中得到的稀土铝合金铸锭进行入固溶处理；

(5)时效处理：将步骤(4)中得到的稀土铝合金铸锭进行时效处理；

(6)软化处理：将步骤(5)中得到的稀土铝合金铸锭进行软化处理，整个过程在在惰性气体环境中进行；

(7)压制：将步骤(6)中得到的稀土铝合金压制成稀土铝合金杆；

(8)冷拔拉丝：将步骤(7)中得到的稀土铝合金杆进行冷拔拉丝成所需要的直径，得到稀土铝合金线；