一种电力金具用纳米铝合金材料的制备工艺的制作方法
本发明属于铝合金及其制备，具体而言，涉及一种电力金具用纳米铝合金材料的制备工艺。
背景技术：
1、电力金具产品按材料来分主要为铜铝类、钢件类、玛铁件类等几个大类，其中，铜铝类为主要的一个大类。随着电力金具用途的越来越广泛及用量的增加，对电力金具的轻质化、耐腐蚀、高强度等特点提出了更高的要求。目前铜铝类电力金具在使用一定次数之后金具主体会因为强度不够而出现断裂的情况，不仅增加维修成本，而且危险系数较高。因此，实现金具轻量化并保证金具服役的高可靠性仍是目前技术发展要求。
技术实现思路
1、本发明的首要目的是提供一种电力金具用纳米铝合金材料及其制备工艺，以能够实现铝合金的轻质化、耐腐蚀、高强度，用于电力金具中实现电力金具的轻量化，并延长电力金具的使用寿命。
2、为此，本发明提供如下技术方案。
3、本发明的一个方面提供了一种电力金具用纳米铝合金材料，其特征在于，按照质量百分比计，所述纳米铝合金材料包含以下含量的组成原料：钨1.25~7.25%、硅0.75~3%、硼0.01~0.05%、铜1~5%、铂0.5~1%、镉2.15~6.75%、镍0.5~1%、镥0.05~0.25%、镨0.03~0.2%，以及余量的铝和其他不可避免的杂质，所述杂质含量不高于0.01%。
4、在本发明的一个优选实施例中，按照质量百分比计，所述纳米铝合金材料包含以下含量的组成原料：钨4.25%、硅1.875%、硼0.03%、铜3%、铂0.75%、镉4.45%、镍0.75%、镥0.15%、镨0.115%，以及余量的铝和其他不可避免的杂质，所述杂质含量不高于0.01%。
5、本发明的另一个方面还提供了一种电力金具用纳米铝合金材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
6、s1：在惰性气氛下，依次将各原料进行球磨，之后过2000~5000目筛，得到各原料粉末；
7、s2：将所得各原料粉末混合并加入分散剂充分搅拌均匀，得到混合料；
8、s3：将所得混合料进行模压处理，得到生坯；
9、s4：将所得生坯进行高温烧结，保温后冷却至室温，得到纳米铝合金材料。
10、在本发明的一个优选实施例中，步骤s1中，所述球磨条件为：球料比为10~15：1，转速为400~800rpm，时间为12~24h。
11、在本发明的一个优选实施例中，步骤s1中，所述球磨为湿法球磨，所述湿法球磨的溶剂选自水、乙醇、煤油中的任一种。
12、在本发明的一个优选实施例中，步骤s1中，所述惰性气氛选自氩气、氮气、氦气中的任一种。
13、在本发明的一个优选实施例中，步骤s2中，所述分散剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的任一种。
14、在本发明的一个优选实施例中，所述分散剂的加入量为原料总量的0.03~0.1倍。
15、在本发明的一个优选实施例中，步骤s3中，所述模压处理条件为：压力800~1200mpa，时间1~3min。
16、在本发明的一个优选实施例中，步骤s4中，所述高温烧结条件为：温度1000~2000℃，时间为4~8h。
17、本发明的又一个方面还提供了一种如前所述的纳米铝合金材料在制备电力金具产品中的应用。
18、借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
19、本发明在铝合金中加入硅、硼两种非金属，同时加入铂、镉金属，以及镥、镨稀土金属，通过三种类型的元素之间的协同作用，具有明显的强化作用，使得到的铝合金机械强度、耐腐蚀性均得到提高，用于电力金具中的应用中，能够提高产品的力学性能，延长产品的使用寿命。
20、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
技术特征：
1.一种电力金具用纳米铝合金材料，其特征在于，按照质量百分比计，所述纳米铝合金材料包含以下含量的组成原料：钨1.25~7.25%、硅0.75~3%、硼0.01~0.05%、铜1~5%、铂0.5~1%、镉2.15~6.75%、镍0.5~1%、镥0.05~0.25%、镨0.03~0.2%，以及余量的铝和其他不可避免的杂质，所述杂质含量不高于0.01%。
2.根据权利要求1所述的电力金具用纳米铝合金材料，其特征在于，按照质量百分比计，所述纳米铝合金材料包含以下含量的组成原料：钨4.25%、硅1.875%、硼0.03%、铜3%、铂0.75%、镉4.45%、镍0.75%、镥0.15%、镨0.115%，以及余量的铝和其他不可避免的杂质，所述杂质含量不高于0.01%。
3.根据权利要求1或2所述的电力金具用纳米铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的电力金具用纳米铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述球磨条件为：球料比为10~15：1，转速为400~800rpm，时间为12~24h。
5.根据权利要求3所述的电力金具用纳米铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述球磨为湿法球磨，所述湿法球磨的溶剂选自水、乙醇、煤油中的任一种。
6.根据权利要求3所述的电力金具用纳米铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述惰性气氛选自氩气、氮气、氦气中的任一种。
7.根据权利要求3所述的电力金具用纳米铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述分散剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的任一种；所述分散剂的加入量为原料总量的0.03~0.1倍。
8.根据权利要求3所述的电力金具用纳米铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述模压处理条件为：压力800~1200mpa，时间1~3min。
9.根据权利要求3所述的电力金具用纳米铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述高温烧结条件为：温度1000~2000℃，时间为4~8h。
10.权利要求1或2所述的纳米铝合金材料在制备电力金具产品中的应用。
技术总结
本发明属于铝合金及其制备技术领域，具体而言，涉及一种电力金具用纳米铝合金材料的制备工艺。其中，按照质量百分比计，所述纳米铝合金材料包含以下含量的组成原料：钨1.25~7.25%、硅0.75~3%、硼0.01~0.05%、铜1~5%、铂0.5~1%、镉2.15~6.75%、镍0.5~1%、镥0.05~0.25%、镨0.03~0.2%，以及余量的铝和其他不可避免的杂质，所述杂质含量不高于0.01%。本发明的铝合金机械强度、耐腐蚀性均得到提高，用于电力金具中的应用中，能够提高产品的力学性能，延长产品的使用寿命。
技术研发人员：王克权,朱晶晶
受保护的技术使用者：海安宏宇合金材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5