專利名稱：民用鋁合金布線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電線電纜領(lǐng)域，具體涉及一種民用鋁合金布線。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的民用、商業(yè)及工業(yè)用電線電纜導(dǎo)體，特別是民用布線，使用的都是銅導(dǎo)體。 上世紀(jì)80、90年代，由于當(dāng)時(shí)銅價(jià)高漲，銅資源處于緊張狀況，國(guó)家提出以鋁節(jié)銅的經(jīng)濟(jì)政策，當(dāng)時(shí)鋁導(dǎo)體電線電纜比較普通，使用的也較為廣泛，但隨著時(shí)間的推移，人們?cè)谑褂眠^(guò)程中發(fā)現(xiàn)純鋁導(dǎo)體在使用過(guò)程中出現(xiàn)各種各樣的情況，其中常見(jiàn)的有，純鋁導(dǎo)體在使用彎曲過(guò)程中易開(kāi)裂或折斷現(xiàn)象，易發(fā)生氧化以及電化學(xué)腐蝕，特別是在連接頭部位，以及鋁電線與銅電線的直接連接部位。因而人們對(duì)于鋁電線的印象逐漸變差，鋁電線也逐漸遠(yuǎn)離人們的視線，鋁導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域縮減至架空導(dǎo)線為主。在新版的GB/T3956-2008中明確規(guī)定，鋁或鋁合金導(dǎo)體只適用于10mm2以上的截面，對(duì)于10mm2以下的只適宜采用銅導(dǎo)體。這一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，是建立在對(duì)鋁導(dǎo)體實(shí)際情況總結(jié)的基礎(chǔ)上得出的，因而也大大限制了鋁或鋁合金的應(yīng)用范圍，也不利于實(shí)行以鋁節(jié)銅的推行。盡管銅導(dǎo)體布線具有優(yōu)于鋁布線的多方面特性，但銅布線也存在許多不足之處， 一是隨著國(guó)家銅資源的緊缺，銅布線的成本太高；二是現(xiàn)在使用的民用銅布線采用的基本是聚氯乙烯絕緣和聚氯乙烯護(hù)套，如BV、BVV，雖然聚氯乙烯材料具有一定的阻燃性能，但由于聚氯乙烯含有氯元素，燃燒時(shí)釋放的氯化氫氣體對(duì)人體和建筑物都會(huì)造成危害，不符合環(huán)保要求，且聚氯乙烯材料使用壽命短，最多不超過(guò)三十年，聚氯乙烯銅導(dǎo)體布線不是民用布線有利的發(fā)展趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提供一種環(huán)保性能好的民用鋁合金布線，該產(chǎn)品具有耐腐蝕性能和柔韌性能好，氧指數(shù)高、毒性低等特點(diǎn)。技術(shù)方案—種民用鋁合金布線，鋁合金導(dǎo)體周圍擠包絕緣材料，所述絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料，該鋁合金導(dǎo)體的截面不超過(guò)10mm2，鋁合金導(dǎo)體為實(shí)心導(dǎo)體或絞合線芯。一種民用鋁合金布線，該鋁合金布線的導(dǎo)體成分配比為0. 3-1. 5wt% 的鐵，0. 001-0. 02wt% 的硼，0. 01_lwt% 的混合稀土元素，不超過(guò) 0. iwt%的硅，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)，雜質(zhì)元素重量百分總含量< ο. m。所述鋁合金布線的導(dǎo)體周圍擠包絕緣材料，所述絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料。所述鋁合金布線的導(dǎo)體僅適用于不超過(guò)IOmm2的截面。所述鋁合金布線的導(dǎo)體采用實(shí)心導(dǎo)體或絞合線芯。制造上述民用鋁合金布線的方法，包括以下步驟將純度不低于99. 70%的鋁錠，加熱融化，使溫度保持在720-780°C，隨后加入鋁鐵中間合金、鋁硼中間合金及鋁稀土中間合金，并熔煉使得成分符合要求，制成鋁合金鑄條；將鋁合金鑄條導(dǎo)入軋機(jī)制成鋁合金桿，導(dǎo)入軋機(jī)的溫度為450-500°C，終軋溫度為250-330°C ；軋制成的鋁合金桿經(jīng)冷拉制加工，拉制加工成截面不超過(guò)IOmm2的鋁合金線；將所述鋁合金線在溫度300-340°C下，經(jīng)過(guò) 15-24小時(shí)退火處理，再在空氣中自然冷卻，獲得民用鋁合金導(dǎo)體；在45擠塑機(jī)上對(duì)鋁合金線擠包絕緣，絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料，將硅烷接枝聚乙烯母料、低鹵或無(wú)鹵阻燃齊IJ、二月桂酸丁基錫催化劑混合攪拌均勻，加入45擠塑機(jī)中，擠塑機(jī)工藝溫度控制在140— 220°C，各區(qū)間的溫度為加料段140-150°C，熔融段160_170°C，均化段180_190°C，機(jī)勃 195-210°C，機(jī)頭 210-220°C，?？?215_225°C，螺桿轉(zhuǎn)速 80r/min，牽引出線速度 30m/s ；擠包絕緣后，鋁合金電線在70-80°C的溫水浸泡8-12h，或在蒸汽房中蒸汽交聯(lián)15-2 得民用鋁合金布線。有益效果本發(fā)明的絕緣材料采用硅烷接枝的聚乙烯料，通過(guò)催化劑二月桂酸丁基錫在70-80 V的溫水中弓I發(fā)交聯(lián)，或在蒸汽房交中引發(fā)交聯(lián)，交聯(lián)度達(dá)到60%。交聯(lián)后的聚乙烯耐老化性能更好，使用壽命可以達(dá)40年之久，且交聯(lián)后聚乙烯絕緣在燃燒時(shí)不會(huì)出現(xiàn)滴落現(xiàn)象，更適合于阻燃民用鋁合金布線。加入低鹵或無(wú)鹵阻燃劑是為了起到阻止燃燒時(shí)出現(xiàn)沿燃的現(xiàn)象發(fā)生，燃燒時(shí)氧指數(shù)> 30%，毒性指數(shù)< 5，且能達(dá)到UL1581標(biāo)準(zhǔn)中的 VW-I級(jí)，安全性能較好。由此本發(fā)明制造的民用鋁合金布線只需截面積比銅導(dǎo)體布線大1. 5倍，具有銅導(dǎo)體布線相同的性能，相比于傳統(tǒng)銅芯布線，成本低、重量輕、彎曲性能更好、耐腐性能更強(qiáng)， 且使用的絕緣材料具有更加優(yōu)異的機(jī)械性能、抗紫外、抗老化性能和電氣性能，相比于聚氯乙烯材料，阻燃性能更優(yōu)，且不會(huì)造成對(duì)環(huán)境造成危害，使用更加安全可靠，且使用壽命更長(zhǎng)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1為鋁合金導(dǎo)體，2為絕緣材料。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)兩個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例1一種民用鋁合金布線，鋁合金導(dǎo)體1周圍擠包絕緣材料2，所述絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料，該鋁合金導(dǎo)體的截面不超過(guò)10mm2，鋁合金導(dǎo)體為實(shí)心導(dǎo)體或絞合線芯。在豎爐中加入純度為99. 75%的鋁錠，加熱融化，使溫度保持在720_760°C，隨后在熔爐中加入鋁鐵中間合金、鋁硼中間合金及鋁稀土中間合金，使熔體中各金屬元素的重量百分含量為1. 35%的鐵，0. 20%的硼，0. 95%的稀土，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)。 加入精煉劑，經(jīng)攪拌進(jìn)行精煉、除渣，靜置保溫30分鐘后取樣做爐前分析，在鑄機(jī)中鑄造成鋁合金鑄條。將鋁合金鑄條導(dǎo)入軋機(jī)，導(dǎo)入軋機(jī)的溫度為470-500°C，終軋溫度為 290-330 "C。 軋制成的鋁合金桿經(jīng)冷拉制加工，拉制加工成截面為4mm2的鋁合金線。鋁合金線在退火爐中，在溫度300-340°C下，經(jīng)過(guò)18小時(shí)的退火處理。退火后，鋁合金在空氣中自然冷卻。在45擠塑機(jī)上對(duì)鋁合金線擠包絕緣，絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料，將硅烷接枝聚乙烯母料、無(wú)鹵阻燃劑、二月桂酸丁基錫催化劑(如上海新上化高分子有限公司生產(chǎn)的)按8:2:0. 05的重量比例混合，攪拌均勻，加入45擠塑機(jī)中，擠塑機(jī)工藝溫度控制在 140 - 220°C，各區(qū)間的溫度為加料段140-150°C，熔融段160_170°C，均化段180_190°C， 機(jī)勃195-210°C，機(jī)頭210-220°C，?？?215-225°C。螺桿轉(zhuǎn)速80r/min，牽引出線速度30m/
So擠包絕緣后，鋁合金電線在70_80°C的溫水浸泡12h。該民用鋁合金布線經(jīng)檢測(cè)，導(dǎo)電率為61. 5%IACS，斷裂伸長(zhǎng)率為27%，抗拉強(qiáng)度為 125Mpa,氧指數(shù)34，毒性指數(shù)0. 7，通過(guò)UL1581標(biāo)準(zhǔn)VW-I試驗(yàn)。實(shí)施例2—種民用鋁合金布線，鋁合金導(dǎo)體1周圍擠包絕緣材料2，所述絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料，該鋁合金導(dǎo)體的截面不超過(guò)10mm2，鋁合金導(dǎo)體為實(shí)心導(dǎo)體或絞合線芯。在豎爐中加入純度為99. 80%的鋁錠，加熱融化，使溫度保持在740_780°C，隨后在熔爐中加入鋁鐵中間合金、鋁硼中間合金及鋁稀土中間合金，加入精煉劑，經(jīng)攪拌進(jìn)行精煉、除渣，靜置保溫30分鐘后取樣做爐前分析，使熔體中各金屬元素的重量百分含量為 0. 75%的鐵，0. 10%的硼，0. 5%的稀土，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)，在鑄機(jī)中鑄造成鋁合金鑄條。將鋁合金鑄條導(dǎo)入軋機(jī)，導(dǎo)入軋機(jī)的溫度為460-490°C，終軋溫度為250-280°C。軋制成的鋁合金桿經(jīng)冷拉制加工，拉制加工成截面小于6mm2的鋁合金線。鋁合金線在退火爐中，在溫度300-340°C下，經(jīng)過(guò)20小時(shí)的退火處理。退火后，鋁合金在空氣中自然冷卻。在45擠塑機(jī)上對(duì)鋁合金線擠包絕緣，絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料，將硅烷接枝聚乙烯母料、無(wú)鹵阻燃劑、二月桂酸丁基錫催化劑(如上海新上化高分子有限公司生產(chǎn)的)按的6:4:0. 05的比例混合，攪拌均勻，加入45擠塑機(jī)中，擠塑機(jī)工藝溫度控制在140 — 220°C，各區(qū)間的溫度為加料段140-150°C，熔融段160_170°C，均化段180_190°C，機(jī)勃 195-210°C，機(jī)頭 210-220°C，?？?215-225°C。螺桿轉(zhuǎn)速 80r/min，牽引出線速度 30m/s。擠包絕緣后，鋁合金電線在在蒸汽房中蒸汽交聯(lián)15-2 ！。該民用鋁合金布線經(jīng)檢測(cè)，導(dǎo)電率為61. 0%IACS,斷裂伸長(zhǎng)率為21%，抗拉強(qiáng)度為 135Mpa,氧指數(shù)36，毒性指數(shù)1. 2，通過(guò)UL1581標(biāo)準(zhǔn)VW-I試驗(yàn)。
權(quán)利要求1.民用鋁合金布線，其特征在于鋁合金導(dǎo)體周圍擠包絕緣材料，所述絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料，該鋁合金導(dǎo)體的截面不超過(guò)10mm2，鋁合金導(dǎo)體為實(shí)心金屬或絞合線-I-H心。
專利摘要民用鋁合金布線，鋁合金導(dǎo)體周圍擠包絕緣材料，所述絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯材料，該鋁合金導(dǎo)體的截面不超過(guò)10mm2，鋁合金導(dǎo)體為實(shí)心導(dǎo)體或絞合線芯。該布線采用鋁合金材料，用于截面積10mm2及以下的電線，該鋁合金導(dǎo)體通過(guò)在豎爐中加入鋁錠、鋁鐵中間合金、鋁硼中間合金以及鋁稀土中間合金，熔煉后鑄成鑄條，再經(jīng)軋機(jī)軋制成鋁合金桿，鋁合金桿經(jīng)冷拉制成鋁合金單絲，再經(jīng)退火處理，退火處理后對(duì)鋁合金線進(jìn)行擠包絕緣，絕緣材料為硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣，絕緣中加入低鹵或無(wú)鹵阻燃劑，鋁合金布線在擠包絕緣結(jié)束后進(jìn)行溫水交聯(lián)或蒸汽交聯(lián)處理。該鋁合金布線具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、拉伸性能和彎曲性能，且電線的阻燃性能較好，使用壽命更長(zhǎng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01B7/02GK202230757SQ201120351968
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者林澤民 申請(qǐng)人:安徽欣意電纜有限公司