一种新型铝单线将半硬铝单线的抗拉强度提高50%以上

来源:科技日报 | 2022-01-13 16:00:45 |

近日,记者获悉,历经五年的科学技术攻关,中国电力科学研究院有限公司科研人员研制出一种新型铝单线——梯度微结构半硬铝单线。在不降低半硬铝导电性能的前提下,将半硬铝单线的抗拉强度提高50%以上,突破了铝线强度和导电性相互掣肘的技术“瓶颈”。相关科研成果分别发表在国际知名学术期刊《Scripta Materialia》和《Materials Science & Engineering A》上。

导线强度的提升有助于提高输电线路的技术经济性,节约铁塔钢材用量,降低炼钢产能的碳排放;导电性的提升有助于进一步降低线路电能损耗,降低发电燃煤的碳排放。架空导线用铝导体强度的提升通常伴随着导电性的降低。

梯度微结构金属具有强度高且韧性好等优点,在国内外一直是金属材料科学研究的热点。中国电科院依托国家自然科学基金项目“高温和高因变率耦合条件下多级微结构铝导线的失稳机制”,开展机理研究,首次把梯度微结构引入至半硬铝单线中,通过自主研发的高低温预扭转试验平台,成功研制出多级梯度微结构半硬铝单线。多级梯度微结构的半硬铝单线实现了强度与导电性的协同提升,在保证半硬铝单线导电率达到国际退火铜标准(IACS)导电率的62.5%的前提下,在国内外首次突破了半硬铝单线拉伸强度110兆帕大关,达到了160兆帕。

据了解,以档距500米的500千伏角钢直线塔为参考依据,在输电线路其他设计参数不变的前提下,铝线强度若提高10%,弧垂可减少9%,铁塔高度可降低1.3米,每基铁塔节约钢材6.5吨。据推算,在电力行业,该新型铝单线全面应用后每年可助力铁塔钢材节约650万吨、炼钢耗能减排二氧化碳1105万吨。(实习记者孙瑜)


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