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铝的结构和基本特性

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般是纯度愈低,拉伸强度和硬度愈高而塑性愈低。软态铝拉伸强度为70~95MN/m2,硬态拉伸强度MN/m2。铝作为导电材料主要缺点是拉伸强度低,即使硬态铝仅100MN/m2左右;另外不易焊接,对焊接设备要求较高。

铝的结构和基本特性

铝是银白色金属,熔点660℃、铝有很高的熔化潜热,约为388J/g,比热容约为1.289J/(g·K),密度为2.7×103kg/m3,属于面心立方体晶格,晶格常数a=0.405nm,原子半径为0.143nm。

电线电缆用导线线芯,应采用含铝量﹥99.5%以上的电工用铝,其化学成分应符合标准,重熔用铝锭Al99.50,重熔用电工铝锭Al99.65E,重熔用铝稀土合金锭Al-RE-1化学成分见表3-6~表3-8。

3-6 重熔用铝锭的化学成分

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注:铝含量(质量分数)以100.00%减杂质总和来确定。

3-7 重熔用电工铝锭的化学成分

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注:1.铝含量(质量分数)以100.00%减杂质总和来确定。

2.浇铸铝锭前应对铝液进行精炼、过滤处理。

3.铁、硅比应不小于1.3,如用户对铁含量(质量分数)另有要求,可由供需双方协商。

3-8 重熔用铝稀土合金锭的化学成分

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注:1.稀土总量系指以铈为主的混合轻稀土。

2.表中未列的其他杂质元素,如Mn、Zn、Ti、Cr等,供方可不做常规分析,但应定期分析。

3.表中未规定的其他单项杂质元素等于或大于0.01%时,应计入杂质总和,但供方可不做常规分析。

4.如对稀土总量有特殊要求,由供需双方另行协商。

导电用铝的主要特点如下:(www.xing528.com)

1.导电性导热性好

铝的导电性仅次于银、铜,金居第四位;导热性仅次于银、铜、金居第四位。铝的电导率为(60~62)%IACS。

2.耐腐蚀性良好

铝虽然化学活泼性高,标准电极电位低(EΘAl3+/Al=-1.68V),但在大气中极易氧化生成一种牢固的致密膜,厚度为5~10nm,可防止铝继续氧化。因此,铝在大气中具有较好的耐腐蚀性。

3.纯铝的机械强度一般

纯铝的力学性能较低,因纯度不同,波动范围较大。一般是纯度愈低,拉伸强度和硬度愈高而塑性愈低。软态铝拉伸强度为70~95MN/m2,硬态拉伸强度(150~180)MN/m2

4.塑性好

可用压力的加工方法如轧制、拉伸等,制成形状复杂的产品。工业纯铝中,经常含有铁和硅等杂质,这些杂质会降低铝的塑性。

纯铝的浇铸温度为700~750℃,流动性不好,铝的线收缩率是1.7%~1.8%,体积收缩率是6.4%~6.6%,都较大,因此纯铝的铸造性能差,容易产生热裂等铸造缺陷,很少直接用来浇铸各种铸件。纯铝的线胀系数也较其他常用金属大。

5.比重轻

密度约为铜的1/3,价格便宜,来源可靠。

在传送相同功率,传送相等距离、不考虑线路损耗时,按体积计算铜的用量为铝的60%~65%,但按重量计算铜的用量约为铝的用量两倍。这可以看出铜、铝用作导体在不同的应用领域各有优势。

铝作为导电材料主要缺点是拉伸强度低,即使硬态铝仅100MN/m2左右;另外不易焊接,对焊接设备要求较高。表3-9给出导电铝的主要性能及主要工艺参数。

3-9 导电铝的主要性能及主要工艺参数

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①99.5%Al软线,1000h的断裂韧度。

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