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多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块纳米高强高导电性铝导线

时间: 2024-11-11来源: 河海大学赵永好课题组作者: 编辑: 审核: 阅读: 11

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项目名称

多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块纳米高强高导电性铝导线

完成人

王龙,赵永好

联系人

赵永好

联系人手机

18915971789

邮箱

yhzhao@njust.edu.cn

完成人单位

南京理工大学

技术领域

 先进基础材料       能源材料       信息材料    

环境工程材料       生物医用材料      衣食住行材料  

安全工程材料       材料检测与分析技术

材料设计制造工艺、装备、软件及智能化

关键词35个)

高强度,高导电性,多维动态脉冲塑性变形技术,铝及铝合金

应用领域

新能源领域:如新能源汽车、风力发电、光伏发电、核电等

高端应用领域:如通讯芯片、工控芯片

电力行业相关领域:如电力电缆、电气柜

项目简介300字左右)

纯铝具有良好的导电率,但其强度极低。通过多种强化手段可以在铝中引入各种缺陷达到强化的目的,但这些缺陷会显著增大对电子的散射,从而降低导电性能。本项目为实现高强高导线缆的工业化,我们提出了纳米微观结构宏观定向设计(MDDM)的新思路,即通过纳米微观结构设计,将材料的性能在需要的方向上最大化,对导线而言,使之在导电方向上强度最高、导电性最好。本项目同时发展了多维动态脉冲塑性变形技术,实现了上述微观结构的设计,制备的定向纳米晶纯铝/6201铝合金导线具有优异的力学和电学性能。其中,纯铝导线的抗拉强度为110MPa,电导率为56%IACS20℃);6201铝导线的抗拉强度为380MPa,电导率为50.3%IACS20℃),均在不明显降低导线导电性能的前提下实现了强度的大幅提升。

经济效益与社会效益150字内)

本项目制备的高强高导电率铝绞线较普通钢芯铝绞线风荷载降低约10%,塔重降低约0.5%,显著减少杆塔投资的同时实现节能环保、降耗减排。在一条500kV线路中,与同规格常规导线相比,线路损耗可降低2.5%,每年每公里线路可节电492kWh(全线年损耗3000h),全线一年节能降耗直接效益393.6万元,等效为一年减少煤消耗0.773万吨,减排二氧化碳1.12万吨。