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金屬導(dǎo)體新材料先進制造的創(chuàng)新發(fā)展

中國工程院院士黃崇祺

9月2日，“2019中國電線電纜行業(yè)大會”在上海召開。會上，中國工程院院士黃崇祺作了《金屬導(dǎo)體新材料先進制造的創(chuàng)新發(fā)展》的專題報告。

報告中說，隨著我國電工用銅導(dǎo)體的總用量逐年增長， 近些年來，國內(nèi)外有關(guān)金屬導(dǎo)體先進制造的新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，在國家科技部電子材料專項的支持下，電工用銅合金，正在向電子用銅合金材料的方向發(fā)展，我國秉持“獨立自主，自力更生”的精神已發(fā)起攻關(guān)，并已取得階段性的成果，將來定能跟上我國電子工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。

報告介紹了我國廢雜銅火法精煉直接制桿工藝及裝備技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量已進入國際先進水平行列，綠色環(huán)保要求亦已達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求；我國自主創(chuàng)新開發(fā)的超細(xì)晶強化型銅一鎂合金接觸線可在350-410km／hr下運行，與國際同類先進產(chǎn)品相比，抗拉強度、導(dǎo)電率、韌性分別提高10％、5％lACS、25％，接觸網(wǎng)能耗降低5％。同類產(chǎn)品的采購成本直降了22％，在國內(nèi)外產(chǎn)品競爭中價格也比國外便宜30％以上，產(chǎn)品的制造工藝屬國際首創(chuàng)。在鋁和鋁合金導(dǎo)體方面，1000KV、±800KV級交、直流輸電線路及其導(dǎo)線已處于國際領(lǐng)先和先進水平，高導(dǎo)電、超高導(dǎo)電和超超高導(dǎo)電鋁鎂硅合金在歐洲已開發(fā)成功并標(biāo)準(zhǔn)化，有利于用戶選擇，降低架空輸電線路的輸電損耗；同時，我國自主創(chuàng)新開發(fā)的“改良型復(fù)合芯碳纖維導(dǎo)線”已開發(fā)成功，并在由中國電力企業(yè)聯(lián)合會組織的新產(chǎn)品技術(shù)鑒定會上通過鑒定。該種改良的新型導(dǎo)線，已在國家電網(wǎng)山東、寧夏公司的10、35、1 10、330KV架空輸配電線路上分別掛網(wǎng)試運行。

報告介紹了近年來國內(nèi)外有關(guān)金屬導(dǎo)體的新成果和新應(yīng)用。例如，膜包和組合膜包矩形鋁絞線已成功應(yīng)用于直流±800KV、±500KV和交流1100KV等特、超、高壓輸電線路的多種干式平波電抗器中的繞組線圈，并有可能擴大應(yīng)用于更低電壓等級線路中的電抗器之中；“道路車輛用鋁、鋁合金汽車電纜”國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)公布，將為我國汽車輕量化、電動化、污染減排化和電纜生產(chǎn)的創(chuàng)新發(fā)展增加動力；高導(dǎo)電(HC)、超高導(dǎo)電(EHC)和超超高導(dǎo)電（EEHC）三種型號的AI-Mg-Si合金線已標(biāo)準(zhǔn)化，可充分利用合金線的抗拉強度和導(dǎo)電率，便于用戶有更多的選擇余地，降低架空輸電線路的輸電損耗；改良型復(fù)合芯碳纖維導(dǎo)線應(yīng)用包覆導(dǎo)體技術(shù)，實現(xiàn)對碳纖維芯有效應(yīng)力處理，避免了在不正常施工時導(dǎo)線可能經(jīng)歷的尖角現(xiàn)象。

報告最后說，當(dāng)今為獲得新的導(dǎo)體材料，通常有材料高純化、材料合金化、應(yīng)用石墨烯及開發(fā)復(fù)合材料等4個趨向。