本發明屬于電力材料技術領域，具體地，涉及一種電力電纜用鋁合金導線材料及制備方法。
背景技術：
電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，電力電纜常用于城市地下電網、發電站引出線路、工礦企業內部供電及過江海水下輸電線。
電力電纜的分類較多，用途也較為廣泛。電力電纜中包括鋁合金導體材料和銅合金導體材料。鋁合金導體材料可以大大提高鋁合金電纜的導電率、耐高溫性，同時解決了純鋁導體電化學腐蝕、蠕變等問題。鋁合金的導電率是最常用基準材料銅iacs的61.8%，載流量是銅的79%，優于純鋁標準。但在同樣體積下，鋁合金的實際重量大約是銅的三分之一。因此，相同載流量時鋁合金電纜的重量大約是銅纜的一半。
采用鋁合金電纜取代銅纜，可以減輕電纜重量，降低安裝成本，減少設備和電纜的磨損。鋁合金電纜包括：金屬鎖鎧裝電纜、鋼帶鎧裝電纜、阻燃耐火電纜等。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的一方面是提供一種電力電纜用鋁合金導線材料，一方面還提供一種所述的電力電纜用鋁合金導線材料的制備方法。以解決現有的電力電纜鋁導線材料的物理強度低、抗疲勞強度低的問題，有效的提高電力電纜用鋁導線材料的抗疲勞強度和物理強度。
根據本發明一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料，所述電力電纜用鋁合金導線材料包括如下重量份的組分：ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，所述ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁的重量百分比為：ge為1.3wt％-2.2wt％、sr為0.7wt％-1.6wt％、ta為0.5wt％-3.5wt％、cd為0.2wt％-0.6wt％、w為0.8wt％-1.8wt％、tc為0.9wt％-1.5wt％、rho為0.5wt％-0.9wt％、bao0.5wt％-0.9wt％、改性mgo0.2wt％-0.7wt％、sno0.3wt％-0.6wt％、余量為鋁。
優選地，ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，所述ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁的重量百分比為：ge為1.4wt％-2.2wt％、sr為0.9wt％-1.6wt％、ta為0.5wt％-3.1wt％、cd為0.2wt％-0.5wt％、w為0.8wt％-1.2wt％、tc為0.9wt％-1.1wt％、rho為0.5wt％-0.7wt％、bao0.5wt％-0.8wt％、改性mgo0.2wt％-0.5wt％、sno0.3wt％-0.4wt％、余量為鋁。
優選地，ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，所述ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁的重量百分比為：ge為1.6wt％、sr為1.2wt％、ta為0.9wt％、cd為0.3wt％、w為0.9wt％、tc為0.9wt％、rho為0.6wt％、bao0.6wt％、改性mgo0.3wt％、sno0.3wt％、余量為鋁。
優選地，所述改性mgo是通過以下方法制得：將氧化硼和硝酸鉍置于球磨機中球磨粉碎，然后在球磨機中加入氫氧化鉀，再次球磨后，微波燒結25-30min后粉碎得到粒度為0.2-0.3μm的改性mgo。
優選地，所述球磨粉碎，料球比為1:2:3，球磨時間為1-1.5h。
優選地，所述氧化硼與氫氧化鈉的重量比為2-3:1。
一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料的制備方法，
所述制備方法包括如下步驟：
步驟一、配料：按重量百分比分別取ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，將上述的成分投到高溫熔煉爐內，先將高溫熔煉爐升溫至630-640℃，在該溫度下熔煉35min-80min；
步驟二、升高高溫熔煉爐內溫度至930-942℃，在該溫度下再熔煉92min-150min；
步驟三、將步驟（2）的合金液體澆注為合金錠；
步驟四、將合金錠在溫度為430-458℃下將合金錠軋制為合金桿；
步驟五、再將合金桿拉伸為鋁合金導線。
優選地，所述步驟四中溫度為450℃。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
本發明提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料，所述電力電纜用鋁合金導線材料包括如組分：ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，本發明的鋁合金導線材料的組成與普通的鋁合金導線的材料組成相差較大，本發明的配方組成顯著的提高了有效的提高電力電纜用鋁導線材料的抗疲勞強度和物理強度，高于傳統的鋁合金導線的抗疲勞強度和物理強度。ge和ta單獨加入至鋁合金材料中對其性能的改進作用顯著的低于同時加入ge和ta的作用，兩種材料的加入共同提高了制備的鋁合金導線材料的抗彎折、抗拉伸、導電性能。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例1
本實施例一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料，所述電力電纜用鋁合金導線材料包括如下重量份的組分：ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，所述ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁的重量百分比為：ge為2.2wt％、sr為0.7wt％、ta為3.5wt％、cd為0.2wt％、w為1.8wt％、tc為0.9wt％、rho為0.9wt％、bao0.5wt％、改性mgo0.7wt％、sno0.3wt％、余量為鋁。
所述改性mgo是通過以下方法制得：將氧化硼和硝酸鉍置于球磨機中球磨粉碎，然后在球磨機中加入氫氧化鉀，再次球磨后，微波燒結25-30min后粉碎得到粒度為0.2-0.3μm的改性mgo。
所述球磨粉碎，料球比為1:2:3，球磨時間為1-1.5h。
所述氧化硼與氫氧化鈉的重量比為2-3:1。
一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料的制備方法，
所述制備方法包括如下步驟：
步驟一、配料：按重量百分比分別取ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，將上述的成分投到高溫熔煉爐內，先將高溫熔煉爐升溫至630-640℃，在該溫度下熔煉35min-80min；
步驟二、升高高溫熔煉爐內溫度至930-942℃，在該溫度下再熔煉92min-150min；
步驟三、將步驟（2）的合金液體澆注為合金錠；
步驟四、將合金錠在溫度為450℃下將合金錠軋制為合金桿；
步驟五、再將合金桿拉伸為鋁合金導線。
實施例2
本實施例一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料，所述電力電纜用鋁合金導線材料包括如下重量份的組分：ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，所述ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁的重量百分比為：ge為1.3wt％、sr為1.6wt％、ta為0.5wt％、cd為0.6wt％、w為0.8wt％、tc為1.5wt％、rho為0.5wt％、bao0.9wt％、改性mgo0.2wt％、sno0.6wt％、余量為鋁。
所述改性mgo是通過以下方法制得：將氧化硼和硝酸鉍置于球磨機中球磨粉碎，然后在球磨機中加入氫氧化鉀，再次球磨后，微波燒結25-30min后粉碎得到粒度為0.2-0.3μm的改性mgo。
所述球磨粉碎，料球比為1:2:3，球磨時間為1-1.5h。
所述氧化硼與氫氧化鈉的重量比為2-3:1。
一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料的制備方法，
所述制備方法包括如下步驟：
步驟一、配料：按重量百分比分別取ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，將上述的成分投到高溫熔煉爐內，先將高溫熔煉爐升溫至630-640℃，在該溫度下熔煉35min-80min；
步驟二、升高高溫熔煉爐內溫度至930-942℃，在該溫度下再熔煉92min-150min；
步驟三、將步驟（2）的合金液體澆注為合金錠；
步驟四、將合金錠在溫度為458℃下將合金錠軋制為合金桿；
步驟五、再將合金桿拉伸為鋁合金導線。
實施例3
本實施例一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料，所述電力電纜用鋁合金導線材料包括如下重量份的組分：ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，所述ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁的重量百分比為：ge為2.2wt％、sr為0.9wt％、ta為3.1wt％、cd為0.2wt％、w為1.2wt％、tc為0.9wt％、rho為0.7wt％、bao0.5wt％、改性mgo0.5wt％、sno0.3wt％、余量為鋁。
所述改性mgo是通過以下方法制得：將氧化硼和硝酸鉍置于球磨機中球磨粉碎，然后在球磨機中加入氫氧化鉀，再次球磨后，微波燒結25-30min后粉碎得到粒度為0.2-0.3μm的改性mgo。
所述球磨粉碎，料球比為1:2:3，球磨時間為1-1.5h。
所述氧化硼與氫氧化鈉的重量比為2-3:1。
一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料的制備方法，
所述制備方法包括如下步驟：
步驟一、配料：按重量百分比分別取ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，將上述的成分投到高溫熔煉爐內，先將高溫熔煉爐升溫至630-640℃，在該溫度下熔煉35min-80min；
步驟二、升高高溫熔煉爐內溫度至930-942℃，在該溫度下再熔煉92min-150min；
步驟三、將步驟（2）的合金液體澆注為合金錠；
步驟四、將合金錠在溫度為430℃下將合金錠軋制為合金桿；
步驟五、再將合金桿拉伸為鋁合金導線。
實施例4
本實施例一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料，所述電力電纜用鋁合金導線材料包括如下重量份的組分：ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，所述ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁的重量百分比為：ge為1.4wt％、sr為1.6wt％、ta為0.5wt％、cd為0.5wt％、w為0.8wt％、tc為1.1wt％、rho為0.5wt％、bao0.8wt％、改性mgo0.2wt％、sno0.4wt％、余量為鋁。
所述改性mgo是通過以下方法制得：將氧化硼和硝酸鉍置于球磨機中球磨粉碎，然后在球磨機中加入氫氧化鉀，再次球磨后，微波燒結25-30min后粉碎得到粒度為0.2-0.3μm的改性mgo。
所述球磨粉碎，料球比為1:2:3，球磨時間為1-1.5h。
所述氧化硼與氫氧化鈉的重量比為2-3:1。
一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料的制備方法，
所述制備方法包括如下步驟：
步驟一、配料：按重量百分比分別取ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，將上述的成分投到高溫熔煉爐內，先將高溫熔煉爐升溫至630-640℃，在該溫度下熔煉35min-80min；
步驟二、升高高溫熔煉爐內溫度至930-942℃，在該溫度下再熔煉92min-150min；
步驟三、將步驟（2）的合金液體澆注為合金錠；
步驟四、將合金錠在溫度為458℃下將合金錠軋制為合金桿；
步驟五、再將合金桿拉伸為鋁合金導線。
實施例5
本實施例一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料，所述電力電纜用鋁合金導線材料包括如下重量份的組分：ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，所述ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁的重量百分比為：ge為1.6wt％、sr為1.2wt％、ta為0.9wt％、cd為0.3wt％、w為0.9wt％、tc為0.9wt％、rho為0.6wt％、bao0.6wt％、改性mgo0.3wt％、sno0.3wt％、余量為鋁。
所述改性mgo是通過以下方法制得：將氧化硼和硝酸鉍置于球磨機中球磨粉碎，然后在球磨機中加入氫氧化鉀，再次球磨后，微波燒結25-30min后粉碎得到粒度為0.2-0.3μm的改性mgo。
所述球磨粉碎，料球比為1:2:3，球磨時間為1-1.5h。
所述氧化硼與氫氧化鈉的重量比為2-3:1。
一方面提供的一種電力電纜用鋁合金導線材料的制備方法，
所述制備方法包括如下步驟：
步驟一、配料：按重量百分比分別取ge、sr、ta、cd、w、tc、rho、bao、改性mgo、sno、鋁，將上述的成分投到高溫熔煉爐內，先將高溫熔煉爐升溫至630-640℃，在該溫度下熔煉35min-80min；
步驟二、升高高溫熔煉爐內溫度至930-942℃，在該溫度下再熔煉92min-150min；
步驟三、將步驟（2）的合金液體澆注為合金錠；
步驟四、將合金錠在溫度為430℃將合金錠軋制為合金桿；
步驟五、再將合金桿拉伸為鋁合金導線。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。