質量認證中心:開啟銅鋁復合材料應用新時代

  銅鋁復合材料作為一種新興的電工材料,正在引發一場由單種金屬向復合材料轉變的材料革命。2014年11月20日,質量認證中心組織專家對由該中心產品認證五部承擔的內部課題《銅鋁復合母線在低壓輸配電設備中應用可行性及質量安全評價的研究》(課題編號:2014CQC13-CP5)進行了驗收和鑒定。
  專家組一致認為,該課題組研究方法具有創新性和實用性,為在低壓成套開關設備和控制設備中正確使用銅鋁復合母線提供了技術支持和評價辦法,對于推廣新型電工材料、促進資源節約具有非常重要的經濟價值;并建議質量認證中心盡快將科研成果應用于低壓成套設備認證業務實踐,進一步轉化為實際的經濟和社會效益。在接受《品牌》雜志記者采訪時,質量認證中心產品認證五部負責人陳昕表示,本次課題的順利驗收標志著我國低壓電器行業開啟了銅鋁復合材料應用的新時代。
  破解行業材料應用瓶頸
  在電氣裝備行業中,金屬銅一直是頭號制造材料。由于銅材相較于鋁材有著較好的導電性、導熱性,并且在輸送電流時能夠減少電能的損耗,因此一直被電氣生產企業難割難舍。但是一個貧銅富鋁的,電工行業中截流導體材料年消耗銅材占全銅材消耗總量的近三分之一。據估算,目前,我國電氣裝備行業超過60%均使用銅材。由于銅資源相較于匱乏,并且目前國內已探明的銅資源均被深度甚至是過度開發——的銅資源儲量約為2600萬噸,而我國每年的實際用銅量近500萬噸,銅資源在我國十分稀缺。
  為此,我國70%的銅精礦均依賴進口。當下前十名的礦業巨頭控制著全近75%的礦山產量,可謂是高度壟斷。正由于此,大量進口銅精礦給我國的冶煉企業帶來很大壓力,造成成本急劇上升。據了解,我國企業每從國外進口一噸的銅,企業就將虧損1000~2000元。
  針對我國如此之大的電線電纜生產企業需求,尤其未來幾年將大規模建設智能電網、核電、鐵路、建筑等行業,不難看出,電氣裝備行業在未來有著巨大的增長空間。但如何開發新技術、新材料,盡力節約成本、增加效益,已成為該行業亟需解決的一大難題。而此次,質量認證中心的課題研究成果,有效破解了低壓電氣行業的材料應用瓶頸。
  促進行業節能節材發展
  在電氣設備中,采用外層用銅、內芯用鋁的銅鋁復合材料母線,既保持了銅母線表面抗氧化能力強的特點,又充分利用了鋁重量輕、價格低的優點,且其導電性能比鋁高得多而比銅略低,是替代銅母線比較理想的材料。它抗拉強度、延伸率、彎曲性能都能滿足電力行業標準DL/T247-2012《輸變電設備用銅包鋁母線》、能源標準NB/T42002-2012《電工用銅包鋁母線》和 機械行業標準JB/T11599-2013《電工用銅包鋁母線》的要求。
  在提倡節能、節材政策背景下,近些年,中南工業大學、東北大學、上海交通大學、江西冶金學院、昆明理工大學等很多高校及研究院對銅鋁復合技術進行了大量的研究探索,得出了大量的成果。隨著對銅鋁復合技術研究的深入,采用不同工藝方法制備的不同用途和結構的銅鋁復合材料也越來越多。
  陳昕表示,本次課題以銅鋁復合母線在低壓輸配電設備中應用可行性及質量安全評價為研究對象,通過大量研究分析,科學歸納和總結,形成了《銅鋁復合母線在低壓成套開關設備和控制設備中的應用規范》及《低壓成套設備CCC認證使用銅鋁復合母線的技術控制方案》兩個應用性技術文件,為生產企業進一步推廣銅鋁復合材料指明了方向。
  面對我國銅資源幾近枯竭的嚴峻形勢,質量認證中心在國內大力推廣銅鋁復合材料,有助于實現我國電氣行業結構優化和全面升級,促進民族品牌做大做強,為實現由“制造”向“創造”的轉變做出更大的貢獻。
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