[发明专利]用滚动电沉积方法制造铜包铝导线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传输高频电流领域所用的铜包铝导线的制造方法，尤其是用滚动电沉积方法制造铜包铝导线的工艺方法。 

背景技术

用铜包铝导线传输高频电流，比传统的铜导线或铝导线更具有优势。由于高频电流具有“集肤效应”即电流流经导体时，电流集中在导体的表面层传输，因此，采用铜包裹的铝导线，能够大幅度的提高高频电流的传输性能。在中低频传输范围内铜包铝线也可代替各类电流、电缆线，减轻重量节约大量的贵重战略物资铜；铜包铝导线广泛用于航空、航天、电器设备、仪器、仪表、计算机等行业。现有技术中，国内外生产铜包铝导线的方法主要有： 

1.静液挤压法：用大直径紫铜管坯内套装铝棒，然后采用静液挤压，加大变形率供其铜、铝紧密结合。 

2.充芯连铸法：该方法是采用充芯连铸法，首先制造出铜包铝棒，然后经过拉拔和热处理从而获得铜包铝线。 

3.包覆焊接法：是将清洗后的铝芯棒外表用铜包覆，然后将铜的纵向采用氩弧焊方法焊接，而后再经拉拔热处理等工艺获得。 

以上各方法的缺点是铜、铝层结合经检测均为机械结合，原因是铜和铝 的外表面极易氧化，特别是在以后加热过程中更加剧了氧化。这种结合强度不高，界面处易含孔洞、夹杂，不连续等，影响了强度和导电性能。而焊接、铸造等方法造成的组织成分不均匀也会影响导电性能。 

发明内容

本发明针对现有技术的生产铜包铝导线方法的上述不足，提供一种铜铝结合强度高、能够大幅度提高高频电流的传输性能、制造铜包铝导体的同时不排放对环境有害的物质的用滚动电沉积方法制造铜包铝导线的方法。 

本发明的技术方案是：用滚动电沉积方法制造铜包铝导线的方法，其特征在于包括如下步骤： 

(1)、对铝导体进行除油处理，以除去铝导体表面油污和其他杂质；将待除油处理的铝导体，接在低压电源的负极，另一端插入内衬脱脂棉的金属圆筒内，该金属圆筒与该低压电源的正极相连接；待除油处理的铝导体以一定的控制速度从金属圆筒的脱脂棉内移动时，按照工艺要求向金属圆筒喷射电静液； 

(2)、对除油处理后的铝导体，进行表面活化处理，以除去铝导体表面的氧化层；将待活化处理的铝导体，接在低压电源的正极，另一端插入内衬脱脂棉的金属圆筒内，该金属圆筒与该低压电源的负极相连接；待活化处理的铝导体以一定的控制速度从金属圆筒的脱脂棉的内移动时，按照工艺要求向金属圆筒喷射酸性的活化液； 

(3)、对表面活化处理后的铝导体，进行镀铜处理，在铝导体表面形成铜合金层；将待活化处理的铝导体，接在低压电源的负极，另一端插入内衬 脱脂棉的金属圆筒内表面，该金属圆筒与该低压电源的正极相连接；待镀铜处理的铝导体以一定的控制速度从金属圆筒的脱脂棉内移动时，按照工艺要求向金属圆筒喷射电沉积镀液，在电流作用下使铜合金镀附在铝导体表面，在铝导体表面形成一定厚度的铜合金层； 

(4)、对镀铜处理后的铝导体进行退火处理；将镀铜处理后的铝导体放置在加热炉内加热到工艺要求的热处理温度、按照工艺要求的退火处理时间，进行热处理； 

(5)、经辊压处理后就制作出符合要求的铜包铝导体。 

进一步的特征是：所述的电沉积镀液配方为：CuSO₄·5H₂O，26g/L；H₂SO₄，50mg/L；乙二胺，50mg/L；纳米纯铜，5g/L(颗度＜200nm)；稀土La，2g/L。 

所述的热处理温度为280℃～420℃，2～4分钟退火处理时间。 

本发明的用滚动电沉积方法制造铜包铝导线的方法，具有如下优点： 

1、本发明采用纳米级铜和稀土，用电刷镀沉积在铝导体(线、排、棒等)上，随后低温退火。因为纳米级的铜由于具有小尺寸效应，表面效应，及光量子效应，使其传输电流的效应大为提高，稀土的加入和随后的300℃～400℃退火则提高了使铜、铝互扩散改善界面结合性能。 

2、铜铝结合强度高，能够大幅度提高高频电流的传输性能 

3、本发明的工艺，在制造铜包铝导体的同时不排放对环境有害的物质。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明： 

图1是用滚动电沉积方法制造铜包铝导线的工艺原理图。 

如图1中，1-待镀铝导线、2-低压电源、3-内衬脱脂棉不锈钢圆筒、4-沉积液喷头、5-拾液盘、6-循环泵。 

具体实施方式

本发明的实施方案如下：用滚动电沉积方法制造铜包铝导线的方法，包括如下步骤：