突破壁垒！新技术让铝线强度与导电性“握手言和”

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导线的强度和导电性仿佛一对冤家，此消彼长、相互制约。近日，历经六年科技攻关，中国电力科学研究院有限公司科研人员突破了铝线强度与导电性相互掣肘的天然壁垒，开发出一种全新的铝线制备工艺——超低温往复剪切变形。研究人员第一次在半硬铝单线中制备出纳米析出相，在铝线导电性略有降低的基础上，将半硬铝线的抗拉强度提高70%以上，实现了铝线强度与导电性的兼容调和。

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；导电性的提升则有助于进一步降低输电线路电能损耗，增加输电效能。但由于金属材料存在天然壁垒，架空导线导体强度的提升通常伴随着导电性的急剧降低。纳米科技被认为能够突破常规金属材料的性能极限，一直是国内外学者研究的热点。中国电科院依托国家自然科学基金项目开展铝导线纳米化机理研究，通过自主研发的超低温预扭转试验平台，开发出超低温往复剪切变形这一新型的铝线制备工艺，首次研制出纳米析出相半硬铝单线。在导电率不低于61.5% IACS（国际退火铜标准）的前提下，该半硬铝单线突破了国际公认的半硬铝单线拉伸强度110兆帕关口，达到了190兆帕，强度提升70%以上，实现了导电性与强度的协同提升。

研究人员表示，以档距500米的500千伏角钢直线塔为参考，在输电线路其他设计参数不变的前提下，采用本技术提升铝线强度至190兆帕时，输电线路弧垂可减少14%，铁塔高度降低2.4米，每基铁塔可节约钢材12吨。以此推算，该新型铝单线全面应用后每年可节约铁塔钢材1200万吨以上，炼钢耗能减排二氧化碳2000万吨以上。

关键词： 握手言和