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  2. 單產(chǎn)30噸 電力科學(xué)研究院成功將碳納米管改性鋁合金技術(shù)用于工業(yè)生產(chǎn)
    2018-09-04 11:49:35 作者:本網(wǎng)整理 來源:中國電力報 分享至:

        國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司科研團(tuán)隊承擔(dān)國家項目“環(huán)保型輕量化線路用的高強(qiáng)碳納米管/鋁合金及應(yīng)用”,在納米改性鋁合金材料及其產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)方面取得突破,形成規(guī)模化生產(chǎn)能力。


        該成果首次實現(xiàn)納米改性鋁合金產(chǎn)品在電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用,推出了納米碳合金金具產(chǎn)品。該項技術(shù)經(jīng)過中國電機(jī)工程學(xué)會的技術(shù)鑒定,項目成果整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。今年7月,該項目獲得國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步二等獎。


        納米材料的一大應(yīng)用弊端是容易發(fā)生團(tuán)聚,如何實現(xiàn)碳納米管在鋁基體中彌散分布是鋁合金材料成功開發(fā)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)主要采用粉末冶金工藝,通過機(jī)械球磨的方式將納米相和金屬粉末進(jìn)行固—固混合,之后燒結(jié)成型,但這種方法無法實現(xiàn)大尺寸,且材料的塑性較差。為解決這一問題,武漢南瑞科技攻關(guān)團(tuán)隊開展了大量研究工作。歷經(jīng)4年的時間,數(shù)百次的試驗,通過不斷優(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、碳管表面包覆、碳管與鋁液的浸潤、碳管在熔融合金中的懸浮等技術(shù)難題。


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    2018年7月,武漢南瑞技術(shù)人員操作真空熔煉爐進(jìn)行納米碳合金材料的熔煉。


        根據(jù)能耗試驗結(jié)果,納米碳合金碗頭掛板在與耐張線夾配合使用時,相對鑄鐵金具該單元能耗降低了22%-24%。通過統(tǒng)計歷年來配網(wǎng)用鑄鐵金具的招標(biāo)數(shù)據(jù)(僅含協(xié)議庫存),配網(wǎng)金具的年需求量超過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安培計算,每年節(jié)約電能超過16萬兆瓦時。


        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。隨著國家環(huán)保政策的加強(qiáng),鑄造行業(yè)的準(zhǔn)入條件不斷提高,原先小型的、低產(chǎn)能的鑄鐵廠被迫關(guān) 停,導(dǎo)致鑄鐵原材料的價格上漲。同時,熱鍍鋅工藝對環(huán)境污染巨大,簡陋的鍍鋅工藝廠房和肆意排放的污水,對操作工人和自然環(huán)境造成極大的危害。相比之下,納米碳合金金具無須進(jìn)行熱鍍鋅處理,避免了對環(huán)境的污染,以實際效用踐行國家電網(wǎng)公司”建設(shè)綠色電網(wǎng)、奉獻(xiàn)清潔能源“的企業(yè)使命。且其本體重量僅為同規(guī)格鑄鐵金具的30%-50%,標(biāo)準(zhǔn)破壞載荷提高30%以上,可為線路運(yùn)行提供更穩(wěn)定、長效的安全保障。不僅如此,輕質(zhì)高強(qiáng)的納米改性鋁合金材料可在各類場合進(jìn)行深化應(yīng)用,如鋁合金變壓器、鋁合金避雷器、輕量化鋁合金車身等,在新能源汽車等領(lǐng)域也展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用空間。


        據(jù)悉,目前碳納米管改性鋁合金實現(xiàn)單產(chǎn)30噸,武漢南瑞已成功將碳納米管改性鋁合金技術(shù)用于工業(yè)生產(chǎn)。基于碳納米管改性鋁合金技術(shù)的鋁合金避雷器已在襄陽絕緣子廠投產(chǎn),年產(chǎn)超過2萬套。

     

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    責(zé)任編輯:殷鵬飛

     

     


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