[发明专利]一种电缆用硼化铬增强镁合金线及其制作方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及电力信息通讯领域，具体是一种电缆用硼化铬增强镁合金线及其制作方法及应用。

背景技术

长期以来，在电缆工业，铜以其优越的导电和热传输性能，一直是导体的主导地位，但是由于铜资源短缺以及需求的高速增长，导致铜价的大幅上涨，使得铜的消费市场一直在寻求一种合适的替代品。

镁合金作为最轻质的商用金属工程结构材料，因其具有比重轻、比强度比刚度高、阻尼减振降燥能力强、液态成型性能优越和易于回收利用等优点，被誉为 21 世纪“绿色结构材料”，在汽车、航空航天、国防及 3C 产品等工业中有着广阔的商业应用前景。然而由于镁合金绝对强度低，室温变形能力较差，易氧化燃烧、易腐蚀等缺陷，限制了其作为结构材料的广泛应用，目前镁合金的应用远不如铝合金广泛。因此，提高镁合金强度使其具有良好的综合性能，是新型镁合金开发的热点，同时高强度镁合金开发对拓展镁合金的应用领域具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强、耐热、抗蠕变的电缆用硼化铬增强镁合金线及其制作方法及应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电缆用硼化铬增强镁合金线，按照质量百分比计，由以下组分制成：钙8～12%、铍0.008～0.011%、铝6～9%、硅0.15～0.22%、铜0.06～0.10%、钼0.35～0.45%、钡0.06～0.08%、镉0.07～0.12%、镍2.1～2.5%、钪0.12～0.16%、镝0.05～0.08%、硼化铬纳米颗粒12～14%和余量的镁；所述的硼化铬纳米颗粒的粒径为10～35nm。

作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计，由以下组分制成：钙8.8～9.5%、铍0.009～0.0095%、铝7.5～8.2%、硅0.18～0.21%、铜0.07～0.09%、钼0.38～0.42%、钡0.068～0.074%、镉0.09～0.11%、镍2.2～2.4%、钪0.14～0.15%、镝0.06～0.07%、硼化铬纳米颗粒12.6～13.0%和余量的镁。

作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计，由以下组分制成：钙9.2%、铍0.0092%、铝7.8%、硅0.20%、铜0.08%、钼0.40%、钡0.070%、镉0.10%、镍2.3%、钪0.15%、镝0.06%、硼化铬纳米颗粒12.8%和余量的镁。

所述的电缆用硼化铬增强镁合金线的制作方法，包括以下步骤：

（1）硼化铬纳米颗粒的预处理，包括以下步骤：

1）按照硼化铬纳米颗粒：浓度为1～6mol/L的醋酸的质量比为1：10～15，向硼化铬纳米颗粒中加入浓度为1～6mol/L的醋酸，进行胶溶，得到硼化铬纳米颗粒溶胶；

2）按照硼化铬纳米颗粒溶胶的质量的1.5～2.2%往硼化铬纳米颗粒溶胶中加入聚乙二醇600，在超声波频率为40～60kHz、功率为55～58W、温度为54～56℃下超声分散处理45～60min，得到均匀溶液；

3）最后，在压缩空气温度115～135℃、干燥空气量220～250m³/h、物料流1.2～1.6L/h条件下对均匀溶液进行雾化，形成预处理后的硼化铬纳米颗粒；

（2）原料的准备：按照上述质量百分比，准备好各组分原料，除预处理后的硼化铬纳米颗粒以外的其余各组分原料为纯锭材料或中间合金；

（3）熔炼：采用气体保护气氛在电阻炉中熔炼合金，先将熔炼炉升温至715～730℃，接着往熔炼炉中加入纯镁锭，待纯镁锭完全熔化后，将熔炼炉升温至745～760℃，再加入其余纯锭和中间合金，待其余纯锭和中间合金完全熔化后进行搅拌，使合金成分均匀，然后将预处理后的硼化铬纳米颗粒掺杂到熔炼的镁合金熔液中，搅拌使其成分均匀，将搅拌掺杂后的镁合金熔液充分静置；

（4）精炼：使熔炼炉升温至780～785℃对静置后的镁合金熔液进行精炼，边搅拌边按照镁合金熔液质量的0.8～1.2%加入精炼剂，精炼时间为2～3min，精炼完后在755～760℃保温静置30～45min，得到精炼后的镁合金液；所述的精炼剂按照质量百分比计，由以下成分组成：氟化钙12～16%、六氯乙烷6～8%、碳酸锶5～8%、氯化钡4～7%、氟硼酸钾2～4%、石墨粉16～22%和余量的氯化钾；

（5）浇铸：将精炼后的镁合金液浇铸到预热温度为250～280℃的模具中，浇铸温度为740～750℃，得到镁合金锭；