高硅稀土铝合金粉末导电性能表征.pdfVIP

三、有色金属粉末及制品 179 高硅稀土铝合金粉末导电性能表征 安建军12严彪1’2王军1’2隋洪涛1-2程光1，2 (1．上海市金属功能材料开发应用重点实验室，上海200092，中国) (2．同济大学材料科学与工程学院，上海200092，中国) 摘要本文对快速凝固法制备的Al—Si一0．35RE合金进行不同时间的高能球磨和多道次的热挤压变形，实验 通过XRD，SEM，ESEM以及TEM等材料表征手段观察显微组织，并对合金导电性能进行了深入研究。实验发现快速 凝固法灿一si—O．35RE合金中有A1SiCe新相生成且大大提高硅铝舍金的导电率，并且舍金经过一定时间高能球磨及 多道次热挤压变形后，合金中各种组织晶粒细化，位错钉扎，AISiCe相形成网状结构，提高合金表面渗流效应，更有助 于高硅铝合金导电率的进一步提高。 关键词高能球磨。多道次热压。Al—Si一0．35RE合金 1 前言 铜及铜合金因为其优良的导电性能，一直是制造导电材料的首选，但是随着全球铜资源量的急剧 减少和日趋殆尽，铜的交易价格开始飞速上涨。根据必威体育精装版资料显示，目前每吨铜的交易价格达到7000 美元左右，如此高额的投资成本致使铜导线等产品的价格上涨，使得世界电力工作者清醒地认识到改 善或者寻找一种新的电力输送用材的重要性和紧迫性。而且铜价的飞涨，也使得国内外众多大中型制 造加工企业，纷纷开始寻找铜及其合金的替代品。 目前，为了适应电力和电器工业的发展，一些国家发展了一批具有某种特性的导电铝合金，如美 最为活跃，先后发展了高强度铝、超耐热铝等，但这些热点基本上集中于发展特殊用途的铝合金为目 的。我国的铝土矿资源十分丰富，但是铝的品位过低，而且伴有大量的硅元素。依照传统工艺，长期 以来为了满足工业生产和国民经济发展的需要，许多厂家不得不采用si含量较低的进口铝与国产铝 混掺的方法，将si含量降到0．08％以下再用。硼化处理除去进口铝中引入Ti、Cr、Mn等杂质元素。 显然，这种做法既不经济也不合理…。 本文所提方法可充分利用国产铝土矿的这一优势，在不降低硅含量的情况下，通过改变制备工艺 和添加变质剂来细化晶粒尺寸，提高铝合金的导电性能(降低电阻率)，可相应减少能量损耗，改善电 网的输送效率，使其满足电力工业的指标要求。作为一种新型的高性能铝合金(硅含量20％～50％)， 高导电率高硅铝合金在物理和力学性能方面的优异性能日益显现。通过实验发现该类新型的高性能铝 合金虽然硅含量较高，但是通过一定的先进制备工艺，特种元素的添加，也可使此类材料的导电性能 达到工业标准。另外此种高性能的铝硅合金的耐磨性比一般材料提高4～5倍。300。C下高温强度提高 30％，膨胀系数小尺寸稳定性高。发现可提高导线寿命3—5倍。 2实验方法 2．1 粉末制备 2009全国粉末冶金学术会议 表1试验用高硅稀土铝合金成分(质量分数％) 试样名称 si Cu Fe Zn Ce La AI Al—lOSi一0．35RE 7．97 1．50 0．50 O．23 0．40 O．31 其余 ’ AI一20Si一0．35RE 18．50 2．08 0．86 O．53 0．47 O．36 其余 A1—30Si一0．35RE 28．54 1．90 0．45 O．32 其余 原始铸锭在电阻坩埚炉中熔炼。稀土变质剂温度为750℃，保温40分钟。雾化喷粉实验在高真空 高温喷射成形设备中进行，熔炼温度为1600～1700K，雾化气体为高纯氮气，采用双层非限制式气流 mm，雾 雾化喷嘴，雾化喷嘴与沉积坯件接收系统配合方式为直喷斜拉，斜拉角度为370，偏心距为30 化距离为600—700 mm，熔体质量流率为6～8kg／min，雾化压力为0．6～0．7MPa，用氮化硅导流管，