针对我国铝中硅含t 较高而研制成功的高导电稀土铝合金( 称稀土铝) 导体材料, 解决了我国电工用铝奇缺的矛盾。该材料不仅已广泛地用于制造裸纹线, 架设s ook V 及其以下的各电压等级的输电线路, 并且还用以生产其它类型的电线产品, 如布电线、电缆线芯和电磁线等。稀土铝导线的产量和产能迅速增加, 目前已形成20 万吨的生产能力。
关键词：稀土铝导体, 电线电统, 应用
铝导体电性能的优劣, 直接关系到电能在输送过程中的损耗量。因此各国都十分重视进一步提高铝导体的电性能技术。为此, 目前多采用精炼技术。“ 硼化” 处理即为其中之一。对于钒、铬、锰、钦含量较高的铝导体, 采用“ 硼化” 法是非常有效的。但是, 它不适用于硅含量高的铝导体。因此, 对硅的含量控制很严, 因为硅是有害杂质。它不仅严重地危害铝的电性能,同时还导致热裂和加工裂纹倾向。铝中的另一杂质铁, 由于它可以与硅生成化合物, 形成相和队相, 可以在一定程度上抑制硅的有害作用。因此世界各国对电工用铝中硅、铁的含量都有严格要求, 限制硅小于铁的含量应为硅的1.5 倍左右。然而, 由于我国受铝资源条件所限, 铝中硅的含量一般都在以上, 并且常常是硅高铁低。因此, 长期来我国铝电线的电性能低下, 线损高。据东北电力设计院与华东电力设计院估算, 假若能将我国铝电线的导电率由59.45 % 提高到61 %, 则每年可因线损降低而节约大量电
1 我国稀土铝导体的应用进展7 0 年代末、80 年代初, 广州有色金属研究院的研究表明, 稀土可以较大幅度地提高含硅量较高的铝的电性能, 一` ’ 二, 生产实践证明, 提高幅度约在3% 一7% ( 表2 )。多年来, 稀土在铝导体中的应用, 发展很快。中国科学院长春应用化学研究所与东北大学等单位研究成功的生产稀土铝新方法-一铝电解槽直接电解法, 为生产稀土铝导体提供了一种先进方法, 更加J决了发展。据不完全统计, 能生产稀土铝的铝厂有27 家, 其中获得中国有色总公司颁发的生产电工用稀土铝资格证的有14 家; 采用稀土铝生产电线的电线电缆厂至少有2 家, 其中已通过鉴定的有十多家。各厂生产的稀土铝导线产品多为各种型号、规格的裸绞线。但是, 也还有些电缆厂以稀土铝生产布电线; 70 年代末还有电线厂用以生产电缆线芯和电磁线, 其性能也令人满意。
2 我国稀土铝导体的发展过程稀土在铝导体中的应用研究, 我国开始于60 年代中期。但由于当时采用了不恰当的稀土加入方式与方法, 引进大量的非稀土元素, 因此, 不仅未能改善铝导体的电性能, 反而降低了电性能, 并因此得出稀土对铝导体电性能有害的结论1 9 7 7 年, 广州有色金属研究院又开始了此项研究。由于稀土的加入方式、方法合适, 因而获得了满意的结果, 电性能得到大幅度提高圈。1 9 7 9 年经电线厂及在输电线路上初步试用后证明, 该项成果在工业生产和应用中都有良好的可靠性和实用性。因此, 在1 98 1 年的全国稀土工作会议上得到大会和有关领导的确认和好评, 促使了稀土在铝导体中的应用迅速发展。到了1 9 8 4 年, 一些研究和应用成果都先后通过了省、部级鉴定。1 9 8 4 年n 月, 上海电缆研究所在广西南宁电线厂调试连铸连轧机时, 首次采用稀土铝代替电工用铝作原料, 并获得满意的结果。随后也开始了这方面的工作, 并于1 9 8 8 年后与上海交通大学合作, 开始了稀土在铝导体中作用机理的研究, 得出了与广州有色金属研究院十分相似的结论: 稀土改善铝导体电性能是由于改变了铝的晶格常数所致。
配制生产稀土铝合金, 就目前所知, 共有三类不同方法, 即熔盐电解法、对掺法和“ 低温”铝热还原法。铝电解槽直接电解为熔融盐电解法之一种, 应当说是最经济、合理的方法。因为它不仅节约能源, 并且还可保证合金的均匀性, 从而保证了电线电缆质量。对掺法是一种古老的、较落后的方法, 但依然是一种行之有效的方法。该法的优点是简单易行, 缺点是合金不易均匀、能耗大、烧损严重。“ 低温” 铝热还原法, 是近年由中国科学院长春应用化学研究所等单位研究成功的另一种新方法。它最初用于铸造铝合金, 后也用于铝导体。