稀土在耐热铝合金导体材料中的应用

杨霁李莹

（国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心天津市300300）

摘要：耐热铝合金导体材料为工业发展中，重要的导体应用材料之一。耐热型的铝合金导体材料应用，增强了同等规格材料应用下的荷载流量。对于材料应用效果的发挥，以及工业生产的稳定发展发挥了重要的作用。文章针对稀土在耐性铝合金导体材料中的应用，进行简要的分析研究。

关键词：稀土；耐热铝合金；导体材料；应用

铝合金生产中加入一定量的稀土元素，对于其材料晶粒细化变质有着重要的作用。此外对于材料内部杂质的精炼，以及气体物质的去除有着极佳的效果，因此当前在实际发展中关于稀土在耐热铝合金导体材料中的应用，也引起了广泛的关注。笔者针对当前稀土在耐热铝合金导体材料中的应用，进行简要的剖析研究。

1.稀土在耐热铝合金导体材料中的应用效果分析

工业生产中稀土为重要的应用资源之一，其在耐热铝合金导体材料中的应用，主要的应用效果体现为：稀土的变质作用、稀土的微合金化作用、提升耐高温强度、增强导电率、提升铝合金防腐性能。笔者针对上述应用性能在材料应用中的具体体现，进行简要的分析研究。

1.1稀土的变质作用

金属材料在微观方面观察由金属晶粒组成，金属晶粒之间存在一定的缺陷现象，该类缺陷现象的出现在后期应用中，出现了一定的不良现象，如电阻率过高，电能荷载量不合格等现象。铝合金生产中加入一定量的稀土元素，可有效的提升铝原子的活性，最终达到填补合金的表面缺陷，增强合金生产品质的目的。同时由于稀土元素的活性较强，其在与铝原子结合生产中形成了一定的活性膜，使得铝合金组织的内部原子结构较为均衡，并且形成了细化合金组织的效果，强化了后期材料的应用质量，最终起到了材料变质的效果。

1.2稀土的微合金化作用

稀土元素在耐热铝合金导体材料中的应用，一般情况下根据其含量的差异，其在铝合金中的相态也存在一定的差异。常见的稀土元素相态为，固溶在铝金属基体中、呈区域性的偏聚状态、以化合物相态固溶在材料中。一般情况下分析耐热铝合金导体材料中，加入稀土元素越多其性能强化也越高。实际应用中稀土元素增多，使得铝合金晶体相产生了第二相强化效果，极大的提升了铝合金的物理性能。

1.3提升耐高温强度

金属导体材料在应用中出现氧化现象，对于后期的应用效果造成了一定的影响，如出现接触不良，耐久度降低等现象。稀土元素在耐热铝合金导体材料中的应用，有效的增强了其材料的耐高温强度。主要原因为稀土元素结合铝金属在高温下，其形成了不易粗化的晶体粒子。因此其在高温运行下材料晶体间的稳定性较好，实现了耐高温强度增强的目的。

1.4增强导电率

铝合金导体材料的主要应用目的即为导电，良好的导电效果保障了材料应用的有效性，并且确保了电能传输的稳定性。实际发展中铝合金材料本身具备较强的稳定性，并且其导电率较之纯铝导体导电性能良好。当前在实际发展中在对铝镁硅合金材料中，加入适量的稀土元素，可有效的提升其导电效率。实际应用中稀土结合铝合金材料的导体材料应用，可有效的降低导体材料的应用量，并且缩小电气设备的体积，对于电气工程安装的便捷性也提供了较大的支持。

1.5提升铝合金防腐性能

金属导体在应用中随着应用时间的增加，以及气候环境的变化，其出现腐蚀现象较为常见。腐蚀现象的出现极大的影响了导体材料的应用质量，并且出现了较多的漏电等不良现象，严重的影响导体材料的应用性能。当前在铝合金生产中加入一定量的稀土，可在铝合金导体材料表面，形成一层活性保护膜。使得铝合金内部的电极趋于平衡状态，最终在气候变化时或应用环境变化时，其具备较强的抗腐蚀性能。对于导体材料的稳定应用，发挥了重要的作用。

2.稀土在耐热铝合金导体材料中的应用

稀土在耐热铝合金导体材料中的应用，整体的应用发展现状较为良好。实际发展中对于材料性能的提升，发挥了重要的作用。具体分析当前在发展中，稀土在耐热铝合金导体材料中的应用，主要的应用内容有：高强度稀土铝合金、耐热高导电铝合金材料中的应用、线损控制中的应用、通信线路中的应用。笔者针对上述应用内容，进行简要的剖析研究。

2.1高强度稀土铝合金

当前电力企业在发展中应用铝合金导体材料，进行输电线路的架设为常见的一类方式。实际应用中随着架设线路的长度增加，对于其线路的强度以及物理性能要求较高。因此铝合金导体材料在远距离输电线路的架设应用中，加入稀土元素生产的高强度稀土铝合金，则为常见的一类应用措施。高强度稀土铝合金导体材料在架空线路的应用中，具备抗拉强度好，抗弯强度高的优势，极大的保障了电能供应的稳定性。

2.2耐热高导电铝合金材料中的应用

高压传输电路及超高压传输电路在应用中，随着其电压等级的升高以及电能传输量的增加，其在实际应用中线路传输温度较高。因此在实际应用中为确保线路应用的安全性，以及电能传输的稳定性，在耐热高导电铝合金材料中加入稀土，则为主要的应用方式。稀土元素的加入使得其铝合金的材料的晶粒结构稳定性增加，并且产生了较强的耐高温性能，极大的确保了材料的应用效果，并且保障了电能传输的稳定性。

2.3线损控制中的应用

电能传输中出现线损现象较为常见，线损现象的出现对于电力企业的实际收益，造成了一定的影响，并且产生了较大的运营成本现象。实际发展中应用高导电稀土铝合金线路，可有效的降低其线损现象。主要原因为加稀土元素的高导电铝合金导体材料，其导电效率较之普通铝金属线路其导电率较高。因此整体分析对于电能传输应用效果的提升，以及应用企业的稳定发展，发挥了重要的作用。

2.4通信线路中的应用

社会经济在发展中涉及了较多的通讯技术，良好的通讯技术应用，提升了区域经济的稳定发展。在此过程中关于通信线路的应用则引起了广泛的关注，基于当前通信线路的架设量，以及通信线路的规划设计现状进行分析。应用稀土铝合金线路为常见的一类措施，该类材料在应用中其传输层为铜芯，外部层为铝合金材料，具体应用中其在导电性、通信质量、线路质量方面，均优于传统的纯铜线路。

结束语

稀土在耐热铝合金导体材料中的应用，整体的发展现状较为良好，为应用企业的实际收益保障，以及应用质量的提升发挥了重要的作用。实际分析当前在发展中，稀土铝合金导体材料的主要应用优势为导电率好，线损小，质量轻，抗弯强度高等，因此在实际发展中适用于各类电能线路传输应用，以及通信线路的架设应用。

参考文献：

[1]石舟.连续ECAE动态时效成形Al-Zr-B-Y耐热铝合金导体的组织与性能[D].沈阳大学，2015.

[2]姜雯.Al-0.4Zr-XEr铝合金耐热材料成分与工艺优化[D].北京工业大学，2014.