Ce和La对铝合金母线导体材料强度和电导率的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

新型高性能高分子材料/金属复合管母线（简称“新型复合绝缘管母线”）采用空心管状铜管或铝管做导体，采用三层共挤的新技术在铜管外表面包覆三层特殊的高分子材料实现母线的屏蔽作用。管型母线是在输配电网络中使用的新型导体，，与传统的矩形铜排母线相比，它具有载流量大、集肤效应小、散热条件好、温升低、电气绝缘性能强等特点，是最近在国外发达国家普遍认可的新型产品。随着经济的发展，我国开始逐步加大城市电网和农村电网的改造，进而提升电网的供电质量和保障能力。另外也在逐步发展高压以及特高压的长距离输电，这对变电站低压侧母线导体的性能提出了新的挑战。目前存在的铝合金管母线，由于电阻率偏高，导致输电的损失严重，而这部分损失的电能大部分会转换成热能而使管母温度升高，从而破坏管母的绝缘层，存在安全隐患。因此，提高铝导体的电导率，从而减少损耗，节约电能，提高电站安全性是很有必要的，另外管母由于是架空的，管母的强度越高，所使用的支柱就越少，这样也可以减少成本，还可以使管母的变形降低，因此管母线的强度也是衡量管母质量的一个重要指标。

稀土元素化学性质很活泼，几乎能与所有非金属元素氧、硫、氯等形成化学性质稳定的氧化物、硫化物、卤化物等。稀土在金属领域中有特殊作用，可以净化合金液、细化晶粒、改善合金组织、去除晶界间杂质影响和缺陷，从而使组织致密和均匀，提高合金室温及高温力学性能，增强合金耐腐蚀性能以及提高合金的电导率等。

稀土在铝导体中的应用研究在我国始于20世纪60年代中期,到20世纪70～80年代取得了较大进展。到目前为止,已在许多方面取得了一致的认识,例如:在导电铝中添加不同的稀土元素,能够起到脱硫、脱氧、细化晶粒的作用;在某些导电铝合金中加入稀土后,能提高铝材的强度和耐磨性;在一定温度内使用的导电铝加入稀土可提高其热强性和抗氧化性;在高纯铝中加入稀土会引起电阻率升高等。而在工业纯铝中加入稀土的作用,研究报道虽较多,但得到的结论却大不相同。有的研究结果认为稀土可以降低工业纯铝的导电率并可提高其机械性能,而另一些工作则认为稀土不能改善工业纯铝的导电率和机械性能。另外,对于稀土元素在工业纯铝中形成化合物的种类、形态、分布等看法也不尽相同。因此，本文参考以往的研究成果，以制造铝合金管母常用的Al-Mg-Si合金为基体材料，在其中加入稀土元素，研究稀土元素对铝合金导体材料的电导率和强度的影响，并对其微观组织进行分析，研究稀土的加入对铝合金组织，化合物种类、形态、分布的影响。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

在一定成分的al-mg-si合金的基础上分别加入一定量的稀土元素，稀土ce和la的加入量为0、0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%、0.7wt%，分别研究单一稀土ce和la的添加对铝合金铸态组织强度与电导率的影响，并对比工厂现有生产线生产的铸态产品的强度与导电率，从而得出稀土的添加对铝合金导体性能的影响。并用om、sem、epma等分析微观组织与强度和电导率的关系，并讨论稀土元素对铝合金管母强度与电导率的影响机理。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-8周：稀土al-mg-si合金的制备和表征。

第9-12周：稀土al-mg-si合金的性能研究。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 王会阳,安云岐等. 稀土在铝和铝合金中应用的研究及进展[j]. 稀土, 2012（2) :74-81.

[2] 张向宇,熊计等. la对6063铝合金组织和时效性能的影响[j]. 特种铸及有色合金，2008,28（4）:316-318,246.