[发明专利]一种电力连接金具用叠层铝基复合板材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电力连接金具用叠层铝基复合板材及其制备方法，金具为板状金具，复合板材包括陶瓷层和所述陶瓷层外对称设置的粘结层和铝合金层；陶瓷层、粘结层和铝合金层的厚度分别为0.1mm～0.5mm、0.1mm～0.5mm和0.5mm～2mm；本发明提供的叠层铝基复合板材耐蚀性能和耐磨性能优异，且无需混合合金粉末与陶瓷粉末，大大简化了制备工艺。

技术领域

本发明涉及一种铝基复合板材，具体讲涉及一种电力连接金具用叠层铝基复合板材及其制备方法。

背景技术

随着特高压工程建设的开展，输变电工程部件需求量的增加，各部件中高性能新型材料的应用也得到了广泛关注。在电力连接金具领域，目前所用材料大多为结构钢和铸铁等钢铁材料，然而这些材料存在质量重、耐磨性能和耐腐蚀性能差等弊端，需要额外的表面处理来增加其耐腐蚀性和耐磨性。此外钢铁材料由于自重较大，所制备的金具不仅会增加制造、运输和施工的难度，而且金具服役寿命也不容乐观。因此轻量化是架空输电线路连接金具材料未来的发展趋势，采用轻量化材料制造大吨位连接金具，并形成统一的连接尺寸系列，能够减轻金具重量，节省材料用量，同时方便运输、施工及运维，最终实现节省工程建设投资、降低工程建设技术难度。

铝合金及以铝合金为基体的复合材料是工程材料领域轻量化的常用材料，其中铝基复合材料可以通过添加合金元素及增强相来提高材料整体的防腐性和耐磨性，然而现有技术中复合材料的成型工艺相对于铸造合金较为复杂、成本较高。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明公开了一种工艺简单，防腐耐磨性能优异的电力连接金具用叠层铝基复合板材及其制备方法。本发明是采用下述技术方案实现的：

一种电力连接金具用叠层铝基复合板材，所述金具为板状金具，所述复合板材包括陶瓷层和所述陶瓷层外对称设置的粘结层和铝合金层；

所述陶瓷层、粘结层和铝合金层的厚度分别为0.1mm～0.5mm、0.1mm～0.5mm和0.5mm～2mm。

进一步的，所述粘结层包括按质量分数计的Zn 5％～25％和Mg 75％～95％。

上述任一项所述的电力连接金具用叠层铝基复合板材的制备方法包括：

1)将铝合金、粘结料、陶瓷料、粘结料、铝合金依次放入模具中形成对应的层料；

2)热压处理所述层料得预制坯；

3)热锻造所述预制坯得所述铝基复合板材。

进一步的，所述陶瓷料的制备方法包括：

a)预处理所述陶瓷粉末；

b)研磨所得陶瓷粉末；

c)激光烧结经研磨的陶瓷粉末得所述陶瓷料。

进一步的，所述预处理包括将所述陶瓷粉末、表面活性剂和水于反应器中搅拌3-5h；

所述表面活性剂包括聚乙烯醇或羟乙基纤维素。

进一步的，所述研磨包括于250转/分钟下研磨40～60min。

进一步的，所述激光烧结的激光功率为30～50W，扫描速度为1500mm/s，扫描间距为0.1～0.15mm，预热温度为50℃，加工温度为140～150℃。

进一步的，所述热压处理包括：将所述层料在400～550℃、50～150MPa下保压时间1～5h后再于0.1～0.01Pa真空度下进行热压。

进一步的，所述热锻造处理包括：将所述预制坯在350～550℃下保温1～6h后再于300～500℃下锻造。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：