稀土铝铜合金接地材料-产品介绍
稀土铝铜合金接地材料
1、产品标准：
产品标准：DL∕T 1918-2018 电力工程接地用铝铜合金技术条件
适用标准：DL／T 1342-2014 电气接地工程用材料及连接件
DL／T 1554-2016 接地网土壤腐蚀性评价导则
DL／T 1682-2016 交流变电站接地安全导则
GB 50650-2011 石油化工装置防雷设计规范
GB6566 建筑材料放射性核素限量
GB15618 土壤环境质量标准
GB50065-2011交流电气装置的接地设计规范
GB50169-2016电气装置安装工程接地装置施工及验收规范
GB∕T3190-2008变形铝及铝合金化学成分
2、产品研发背景
接地网长期运行结果显示，目前常用的接地材料存在一系列问题。镀锌钢在高盐碱土壤地区耐蚀性差；铜材价高、污染环境。为降低接地成本，提高接地安全性，需开发一种具有长效耐蚀、散流能力强、成本低的接地材料。
考虑到铝的产量大、成本低、自钝化耐蚀性好，铜的腐蚀产物导电性好，本公司结合铜的导电性和铝的耐蚀性，以提高材料的接地导通性能、耐土壤腐蚀性能为目的，开发出一种适用于接地的稀土铝铜合金接地材料。在接地领域实现以铝合金代替镀锌钢和铜。
3、产品介绍
以往常用的接地材料为镀锌钢和纯铜。纯铜做接地材料寿命长、可靠性高，但其材料成本高昂，并对土壤产生重金属离子污染；镀锌钢价格低廉，接地性能也较好，但耐土壤腐蚀性能较差，寿命短。纯铝具有良好的导电性能和耐土壤腐蚀性能，但由于其表面腐蚀产物一一氧化铝的导电性能差而被认为不适宜作为接地材料使用。因此，如何改善表面腐蚀产物特性，在保证其具有长效耐腐蚀性能的同时兼顾具有良好的接地导通性能，是实现将性价比优良且不会带来环境污染的铝材用于电气接地工程的关键问题。
我公司利用加入铜元素形成铝铜合金氧化膜以及添加稀土提高元素在合金中固溶度的合金化原理，成功开发出了具有良好耐土壤腐蚀性能和接地导通性能的稀土铝铜合金接地材料。通过喷丸氧化复合处理技术，增加合金表面能、形核密度和反应温度，增加了合金氧化反应速率，获得了致密的氧化膜层，抑制了电化学反应的阴极过程，提高了合金的耐土壤腐蚀性能。
稀土铝铜合金接地体是以铝为基体，添加3~5wt%的铜和0.1~0.3wt%的稀土元素，以连续拉铸、挤压工艺制造的新型接地材料。通过添加少量的铜元素改变了合金表面氧化膜的成分，将氧化铝转变为铝铜合金氧化物，增加了氧化膜受体杂质，解决了纯铝氧化膜导电性差的问题。通过添加微量的稀土元素，提高了铜元素在合金中的固溶度，细化了第二相颗粒，减少了Al、Cu 相偏析。结合喷丸和预氧化复合处理，提高了氧化膜厚度和致密性，促进了铜元素向表层扩散，提高了氧化物中铜的相对含量，在保证了 AICuRE 合金接地材料耐土壤腐蚀性能的同时，进一步提升了合金的接地导通性能，满足了接地材料使用要求。
实践证明，稀土铝铜合金材料具有良好的电气导通性能与土壤之间较低的接触电阻和在全寿命周期的长效耐土壤腐蚀性能。
(1)喷丸与氧化复合处理细化了 AICuRE 合金表层晶粒和第二相粒子，增加了晶界、位错、空位等缺陷，获得了均匀、细小、致密的腐蚀产物层。
(2) 喷丸改变了合金表面的应力状态，促使 AICuRE 表面呈压应力状态喷丸后预氧化，提高了氧化膜厚度，消除了合金表面的残余应力。
(4)喷丸与氧化复合处理提高了氧化膜厚度，细化了腐蚀产物，获得了均匀致密的氧化膜层,抑制了土壤中腐蚀性离子对基体金属的破坏,提高了AICuRE合金在碱性土壤中的耐腐蚀性能。
5)喷丸增加了 AICuRE 合金表层晶界，提高了元素扩散通道，促进铜元素向表层扩散富集，增加了腐蚀产物中铜元素的含量;同时喷丸还提高了合金表面粗糙度，增加了铜与土壤的接触面积，降低了接地电阻
(6)ACuRE 合金经表面喷丸和氧化复合处理后，可获得良好的耐碱性士壤腐蚀性能，腐蚀速率约为镀锌钢的 1/27，年腐蚀厚度不到镀锌钢的 1/11。
(7)接地导通性能与纯铜相当，满足接地材料性能要求，可用作接地材料实现以铝合金代替镀锌钢和铜。
