[发明专利]一种特种电缆用高性能抗氧化铜导体材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种特种电缆用高性能抗氧化铜导体材料及其制备方法，涉及电缆用的导体材料技术领域，解决了现有的特种电缆用铜导体可加工性能较低，面对高温、高氧等极端工况下无法持续保持铜导体的抗氧化性能的问题。包括如下步骤：S1放线：选取铜线置于放线盘；S2退火：对铜线进行退火处理；S3酸洗：将铜线牵引入酸洗槽进行酸洗处理；S4镀锡银：将铜线牵引入锡银炉进行镀锡银处理；S5压力加工：将铜线牵引入拉丝模，进一步拉丝处理；S6性能热处理：将铜线牵引入电感热处理隧道炉进行性能热处理；S7收线：将铜线牵引入收线盘，冷却后得到成品。达到了使该方法制备的铜线具有优异的力学性能、抗氧化性能和导电性能的效果。

技术领域

本发明涉及电缆用的导体材料技术领域，特别涉及一种特种电缆用高性能抗氧化铜导体材料的制备方法。

背景技术

在实际生产应用中，铜暴露在空气中易被氧化形成铜绿，铜绿的导电性较差，会导致铜导体的电阻增加，对铜线镀锡可以有效防止绝缘橡皮发粘和铜线线芯发黑变脆，并提高铜线可焊性能。因此应用上用于传输电能的电线大多数都是镀锡铜导体。然而，电缆镀锡铜导体材料在生产过程中需要面临着多步骤加工，在应用过程中需要面对较为苛刻使用工况，这就要求铜导体具备优异的可加工和抗氧化性能。

目前，我国生产的电缆镀锡铜导体与发达国家的产品尚存在一定的差距，其主要问题一方面在于可加工性能较低，无法对特种电缆用铜导体进行更精细加工；另一方面在于铜导体在面对高温、高氧等极端工况下无法持续保持铜导体的抗氧化性能。因此，开发特种电缆用高性能抗氧化的铜导体是电缆领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特种电缆用高性能抗氧化铜导体材料的制备方法，其制备的铜导体表层具有梯度分布Cu-Sn-Ag金属化合物层，且该化合物层中由表及里分别分布着β-Sn、Cu₃Sn、Cu₅Sn金属化合物的特殊结构，使其具有优异的力学性能、抗氧化性能和导电性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种特种电缆用高性能抗氧化铜导体材料的制备方法，制备出的铜导体表层设有梯度分布的Cu-Sn-Ag金属层，且其中由表及里分别分布着β-Sn、Cu3Sn、Cu5Sn金属化合物；该制备方法包括如下步骤：

S1、放线：选取铜线置于放线盘；

S2、退火：对S1中牵引进来的铜线进行退火处理；

S3、酸洗：将S2中退火后的铜线牵引入酸洗槽进行酸洗处理；

S4、镀锡银：将S3中酸洗后的铜线牵引入锡银炉进行镀锡银处理，镀锡银的温度为330~460℃，时间50~70min；

S5、压力加工：将S4镀锡银后的铜线牵引入拉丝模，进一步拉丝处理，拉丝过程中，铜线变形率为50%，拉丝温度为280~340℃；

S6、性能热处理：将S5压力加工后的铜线牵引入电感热处理隧道炉进行性能热处理，处理温度为460~620℃，时间50~70min；

S7、收线：将S6中处理完的铜线牵引入收线盘，冷却后得到成品。

更进一步的，所述步骤S2中，采用电感热处理隧道炉进行退火处理，退火温度350~550℃，时间50~70min。

更进一步的，所述步骤S3中，酸洗液成分包括盐酸6~8mol/L、氯化锡60~80g/L、氟化钠30~75g/L、氯化锌90~102g/L、草酸铜120~155g/L，酸洗温度50~60℃，时间50~70min。

更进一步的，所述步骤S4中，锡银炉中锡银液成分原子百分比为7.6~11.8%的银和92.4~88.2%的锡。

更进一步的，所述步骤S7中的冷却方式为自然冷却。