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以鋁代鐵創(chuàng)“新材”——納米改性鋁合金型材產(chǎn)

發(fā)布時(shí)間:2018-09-04 15:15:32 作者:錦鋁工業(yè)鋁型材 瀏覽次數(shù):

  2018年7月,由國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研討院武漢南瑞有限義務(wù)公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“武漢南瑞”)承當(dāng)?shù)摹董h(huán)保型輕量化線路用的高強(qiáng)碳納米管/鋁合金及應(yīng)用》項(xiàng)目取得國(guó)度電網(wǎng)公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),該新資料產(chǎn)品的應(yīng)用將有助于提升電網(wǎng)技術(shù)配備程度。
  
  為強(qiáng)化電力新資料在電網(wǎng)建立中的根底和先導(dǎo)作用,國(guó)度電網(wǎng)公司2015年正式命名“輸變電用碳納米管改性鋁合金及應(yīng)用技術(shù)科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)”。經(jīng)過(guò)持續(xù)的經(jīng)費(fèi)投入和技術(shù)攻關(guān),該團(tuán)隊(duì)依托武漢南瑞的資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì),在納米改性鋁合金資料及其產(chǎn)品研發(fā)與消費(fèi)方面獲得打破,構(gòu)成范圍化消費(fèi)才能:初次完成納米改性鋁合金產(chǎn)品在電網(wǎng)范疇的應(yīng)用,推出了納米碳鋁合金金具產(chǎn)品。該項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過(guò)中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)的技術(shù)審定,項(xiàng)目成果整體到達(dá)國(guó)際搶先程度。
  
  創(chuàng)“新材”才有競(jìng)爭(zhēng)力,武漢南瑞推出納米改性鋁合金產(chǎn)品!
 
納米改性鋁合金型材產(chǎn)品
  
 “以鋁代鐵”
  
  納米改性鋁合金順應(yīng)電網(wǎng)建立需求
  
  采用新資料、新工藝和新技術(shù),探究提質(zhì)增效與綠色開(kāi)展的道路,是電網(wǎng)建立的開(kāi)展方向。武漢南瑞大膽引進(jìn)資料專(zhuān)業(yè)人才,組建陽(yáng)邏新資料產(chǎn)業(yè)基地,構(gòu)成湖北省電力新資料工程技術(shù)中心和國(guó)度電網(wǎng)公司電工新資料實(shí)驗(yàn)室雙重平臺(tái)優(yōu)勢(shì),蓄力電力新資料開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新應(yīng)用。
  
  鐵和鋁是電網(wǎng)中除銅之外,運(yùn)用量大的兩類(lèi)金屬。與鐵資料相比,鋁資料比重輕,僅為鋼鐵資料的三分之一;耐腐蝕,其外表構(gòu)成一層薄的鈍化膜阻止資料進(jìn)一步氧化;弱磁性,降低了交變磁場(chǎng)下資料內(nèi)部磁籌重復(fù)變化所帶來(lái)的能量損耗。
  
  因而,在一些節(jié)能或輕量化的應(yīng)用場(chǎng)所(如輸電線路),具有顯著的性能優(yōu)勢(shì),但傳統(tǒng)工藝經(jīng)過(guò)合金化手腕提升鋁材強(qiáng)度,大量合金元素的參加會(huì)招致綜合性能降落,機(jī)械性能普遍較低,無(wú)法滿(mǎn)足高強(qiáng)度應(yīng)用場(chǎng)所(如金具)。為了開(kāi)展高性能鋁合金,促進(jìn)其對(duì)鋼鐵資料的替代,團(tuán)隊(duì)決議將目的定位于碳納米管改性鋁合金型材
  
  碳納米管
  
  是一種由石墨片卷繞而成的一維管狀資料,直徑僅有納米級(jí)別,在其微小的“身體”里蘊(yùn)藏的可是大能量,將這些“小東西”融入電網(wǎng)常用的鋁合金資料中,好像混凝土中的鋼筋普通,使鋁合金的強(qiáng)度顯著提升,可在電力及相關(guān)范疇發(fā)揮大作用。正可謂是小身體、大作用。但是,納米資料的一大應(yīng)用弊端是容易發(fā)作聚會(huì),如何完成碳納米管在鋁基體中彌散散布是鋁合金資料勝利開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)主要采用粉末冶金工藝,經(jīng)過(guò)機(jī)械球磨的方式將納米相和金屬粉末停止固—固混合,之后燒結(jié)成型,但這種辦法無(wú)法完成大尺寸,且資料的塑性較差。
  
  為處理這一問(wèn)題,武漢南瑞科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了大量研討工作。歷經(jīng)4年的時(shí)間,數(shù)百次的實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)不時(shí)優(yōu)化成分配方、調(diào)整工藝參數(shù),提出了碳納米管改性鋁合金熔煉制備工藝,攻克了碳納米管的分散、碳管外表包覆、碳管與鋁液的浸潤(rùn)、碳管在熔交融金中的懸浮等技術(shù)難題。鍥而不舍,金石可鏤。正是團(tuán)隊(duì)成員們持之以恒的努力,及面對(duì)波折與失敗時(shí)的恒心和毅力,才取得了電工新資料、新工藝的技術(shù)打破,為完成碳納米管改性鋁合金的批量消費(fèi)打下堅(jiān)實(shí)的根底。
  
  “碳納米管改性鋁合金完成單產(chǎn)30噸”,武漢南瑞已勝利將碳納米管改性鋁合金技術(shù)用于工業(yè)消費(fèi),這其中閱歷了配方設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研討到中試放大的工藝過(guò)渡等方方面面。通紅的熔煉爐中翻騰著鋁液,“成分檢驗(yàn)合格,能夠澆鑄”,流槽中的鋁液遲緩流入了卻晶器中,澆鑄好的碳納米管改性鋁合金坯錠等候下一步的廢品加工。
 
2018年7月,武漢南瑞技術(shù)人員夏兆輝正在操作真空熔煉爐,進(jìn)行納米碳合金材料的熔煉
  
  2018年7月,武漢南瑞技術(shù)人員夏兆輝正在操作真空熔煉爐,停止納米碳合金資料的熔煉。 
  
   “落地應(yīng)用” 
  
  
  多年來(lái)的研發(fā)投入終于結(jié)出了果實(shí),武漢南瑞率先推出了基于納米改性技術(shù)的第一代產(chǎn)品——納米碳合金金具,并經(jīng)過(guò)了國(guó)度電網(wǎng)公司新技術(shù)新產(chǎn)品成果評(píng)價(jià)。
  
  創(chuàng)“新材”才有競(jìng)爭(zhēng)力,武漢南瑞推出納米改性鋁合金產(chǎn)品!
  
  線路節(jié)能環(huán)保化是電網(wǎng)建立響應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)、美麗中國(guó)的一大舉措,其不只涵蓋了運(yùn)轉(zhuǎn)線路的環(huán)保設(shè)計(jì)和長(zhǎng)效節(jié)能,也表現(xiàn)在電力配備的環(huán)保制造和新技術(shù)應(yīng)用程度等方面。
  
  “我們依照相關(guān)規(guī)范對(duì)納米碳合金金具停止了能耗測(cè)試,以NW-07115型納米碳合金碗頭掛板為例,在經(jīng)濟(jì)電流240安培下能耗降低3瓦左右,相當(dāng)于線路上日夜亮著的無(wú)數(shù)個(gè)3瓦燈泡,被熄滅了。”項(xiàng)目擔(dān)任人在引見(jiàn)納米碳合金金具的節(jié)能優(yōu)勢(shì)時(shí)形象地說(shuō)道。
  
  依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,納米碳合金碗頭掛板在與耐張線夾配合運(yùn)用時(shí),相對(duì)鑄鐵金具該單元能耗降低了22%~24%。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)歷年來(lái)配網(wǎng)用鑄鐵金具的招標(biāo)數(shù)據(jù)(僅含協(xié)議庫(kù)存),配網(wǎng)金具的年需求量超越4億元,若采用節(jié)能型納米碳合金金具替代,以經(jīng)濟(jì)電流密度185安培計(jì)算,每年節(jié)約電能超越16萬(wàn)兆瓦時(shí)。
  
  此外,綠色環(huán)保、輕量、美觀也是該系列金具的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)度環(huán)保政策的增強(qiáng),鑄造行業(yè)的準(zhǔn)入條件不時(shí)進(jìn)步,原先小型的、低產(chǎn)能的鑄鐵廠被迫關(guān)停,招致鑄鐵原資料的價(jià)錢(qián)上漲。同時(shí),熱鍍鋅工藝對(duì)環(huán)境污染宏大,粗陋的鍍鋅工藝廠房和肆意排放的污水,對(duì)操作工人和自然環(huán)境形成極大的危害。相比之下,納米碳合金金具無(wú)須停止熱鍍鋅處置,防止了對(duì)環(huán)境的污染,以實(shí)踐功效踐行國(guó)度電網(wǎng)公司“建立綠色電網(wǎng)、貢獻(xiàn)清潔能源”的企業(yè)任務(wù)。且其本體重量?jī)H為同規(guī)格鑄鐵金具的30%~50%,規(guī)范毀壞載荷進(jìn)步30%以上,可為線路運(yùn)轉(zhuǎn)提供更穩(wěn)定、長(zhǎng)效的平安保證。
  
  將來(lái),武漢南瑞將一直堅(jiān)持創(chuàng)“新材”才有競(jìng)爭(zhēng)力的開(kāi)展理念,深化展開(kāi)新資料產(chǎn)品的研發(fā)與消費(fèi),深耕碳納米管改性鋁合金資料產(chǎn)品多元化應(yīng)用市場(chǎng),為國(guó)度建立綠色、環(huán)保、節(jié)能、高效的清潔能源電網(wǎng)作出應(yīng)有的奉獻(xiàn)。