铜包铝复合导体新材料市场分析.pdf

第34卷第6期
甘肃治金
Yol
2012年12月
GANSU METALLURGY
,2012
文章编号:1672-4461(2012)06-0022-04
铜包铝复合导体新材料市场分析
邓予生
(白银有色西北铜加『有限公司,甘肃白银730900)
摘要:“以铝节铜”是输电导体的发展趋势,世界各地生产发展进程有所不同,但只能是渐进式的。铝和铝合金在
电力电缆、架空线略上应用广泛,而铜包铝导体在输、配电设备、电器配电行业的应用才是起步阶發,产品还有待于
市场推广。
关键词;以铝节铜;导体;市场
中图分类号:TVG146.21
文献标识码:A
The Marketing Analysis of Copper-clad Aluminiun
Conductor New Material
DENG Yu-sheng
Binyin Nonferrous North-west Copper Forming Co. ltd, Baiyin 730900, China)
Abs ract Copper-clad aluminum is the development trend of transmission conductor, the process of production develop
ment is dif erent from all over the world, but can only be gradual. Aluminium and aluminum alloys are widely used in power
cables and overhead lines, copper clad aluminum conductor in transmission and distribution equi pment, electrical distribu
tion industry is its infancy. The product remains to be marketing
Key Words copper-clad aluminum; conductor; market
输、配电导体材料种类
表12011年中国金属导体“以铝节进展的不完全统计
(按电线电统产品类别分)
输、配电设备是电力系统中发电厂与电力用户类別昇体种类用量(万以)铜、紹好体总用址中各占的?
铜
150.0以上
之间输送与分配电能的组成部分,导体材料又是输、
配电设备的重要组成部分,负责电流的传输过程,导
电力电缆类铝合金
体材料主要为铜(铝)电线、铜(铝)电缆、铜(铝)排
铜包铝小量
铜140.0以上
29.0以上
等。随着铜资源的短缺和电力行业导体材料消费快电气装各线类铝合金少量
速增长,铜价高位运行且波幅较大,导致输、配电设
铜包铝少量
备生产企业原料成本迅速上升,经营风险和压力也
铜铝
120,0
随之剧增。近年来,新型铜铝复合材料导电排的出统组线类铝合金3.0左右
现,大大的缓解了这一趋势。铜铝复合材料是以铝
铜包铝5~6(≤10
为芯体,外层为铜的双金属复合材料,它是将铝的高
铜包钢3.0左右
导电性能低成本资源和铜的高化学稳定性、较低的通信线缆类铜包紹8.0左右
接触电阻集于一体,实现低成本节能的一种新型导
铝合金10.0左右
4.5左右
光纤8000多万公里
体材料。
铜(铜合金)484.0
2011年中国金属导体“以铝节铜”进展的不完
棵导线类铝(铝合金)220.0
复合双金属25.3
全统计见表1。
注:2011年中国电缆工业铜铝导体总用量分别为484万t和220
万
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第6期
邓予生:铜包铝复合导体新材料市场分析
2国内外技术发展状况
直到20世纪90年代,我国オ成功把铜包铝线
技术应用到工业生产。铜铝复合板带生产技术现在
徳国在20世纪30年代就首先推出了铜包铝复
只有美国、德国等较少工业发达国家掌握,很少有实
合线材,随后英国、美国、法国、前苏联等工业发达国际报道,我国也有少数企业开始生产铜铝复合板产
家也相继采用各种不同方法生产铜包铝复合线材,
品。上世纪80年代开发了铜包铝排生产工艺并得
并在高频传输领域内获得广泛的应用。1966年英
到了广泛应用。我国从上世纪90年代就开始研究
国学者研究出将带有惰性气体的液态铝或其合金暎铜铝双金属复合加工工艺,在2003年铜价大幅上张
射到铜金属表面,然后将金属铝与上述覆有铝的铜以后,铜包铝排进入了快速发展阶段,目前国内生产
金属在热状态下复合,从而得到铜铝复合材料的复铜包铝排的厂家已有十多家,并且铜包铝排已在高
合工艺。70年代,国外开始生产铜包铝线,现己形低压电气领域做了大量的应用研究,按产品标准进
成大规模生产,并逐步代替相同尺寸的铜线作为行了型式试验及工业运行。
CAWT电缆的内导体;1981年日本学者研究出通过
冷轧将镍箔覆盖在铝材上,然后,将上述铝材退火,3产品工艺方案
再与经退火的铜材通过冷轧退火后得到中间夹层为
铜包铝排类似产品有的叫铜包铝排,有的叫覆
镍的铜铝复合材料的复合工艺:1989年我国学者研铜铝排,也有把铝排镀铜叫做铜包铝。由于加エ工
究出将铜带与铝箔一起加热至200℃,并轧制而得艺不同,其性能也不同,目前市场上出现的加工工艺
到覆有铝箔的铜带,再将此带与铝带热轧,得到铜铝
如表2所示。
复合材料的复合工艺。
表2不同生产工艺的优缺点
工艺方法
包覆焊接法
轧制压接法
静液挤压法
模铸连轧法
工艺程床铝排包覆铜带、氩狐焊接、拉在铝排上下宽面压接铜带、将铜管和铝棒制成复合坯、用铝溶液在铜管中凝固形成复
伸、退火
制、退火
高静水压力和大加工变形率合坯料无氧化。平、立联合连
作用进行润滑挤压
续轧制、精整
界面复合固相结合
固相结合
間相结合
固液结合
界面结合强度低,由于工艺复
界面结合强度低,铜层薄,载
铜铝之间有一定厚度复合层,
毫米以下铜包铝,包覆层不均流量小,铜帯压接在铝排上、铜铝之间结合均匀,但工艺程形成大面积的原子间结合,真
性能杂,只能做包铝线缆或1
下两宽面,炳窄边无铜
序繁琐,不能连续生产
正实现了"治金结合"。载流
量较高
生产效率工序多,工艺流程长,成品率低
生产效率较低。适合小批量成品率高,适合工业化大批量
多品种生产
生产
铜铝复合导电体材料需要解决的关键问题是:奠定了一定基础
(1)界面结合强度。
国家能源:导体传输电能过程中截面越小,阻抗
(2)包覆层的均匀性
越大,消耗电能越多,用铜做载流导体,以增大截面
(3)导电体材料的载流量。
积来得到节能效果,要付出高昂的代价,显然是不可
(4)生产效率、成品率。
能的。以母线槽为例,2009年全国生产母线槽200
4市场前景分析
亿安米,每安米能