2018年7月，由國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司(以下簡稱“武漢南瑞”)承擔的《環保型輕量化線路用的高強碳納米管/鋁合金及應用》項目獲得國家電網公司科技進步二等獎，該新材料產品的應用將有助于提升電網技術裝備水平。

　　為強化電力新材料在電網建設中的基礎和先導作用，國家電網公司2015年正式命名“輸變電用碳納米管改性鋁合金及應用技術科技攻關團隊”。經過持續的經費投入和技術攻關，該團隊依托武漢南瑞的資源和技術優勢，在納米改性鋁合金材料及其產品研發與生產方面取得突破，形成規模化生產能力：首次實現納米改性鋁合金產品在電網領域的應用，推出了納米碳合金金具產品。該項技術經過中國電機工程學會的技術鑒定，項目成果整體達到國際領先水平。

　　2017年12月，武漢南瑞納米碳合金團隊骨干及其研發成果在武漢陽邏基地合。

　　“以鋁代鐵”──納米改性鋁合金順應電網建設需求

　　采用新材料、新工藝和新技術，探索提質增效與綠色發展的道路，是電網建設的發展方向。武漢南瑞大膽引進材料專業人才，組建陽邏新材料產業基地，形成湖北省電力新材料工程技術中心和國家電網公司電工新材料實驗室雙重平臺優勢，蓄力電力新材料開發與創新應用。

　　鐵和鋁是電網中除銅之外，使用量最大的兩類金屬。與鐵材料相比，鋁材料比重輕，僅為鋼鐵材料的三分之一;耐腐蝕，其表面形成一層薄的鈍化膜阻止材料進　 一步氧化;弱磁性，降低了交變磁場下材料內部磁籌反復變化所帶來的能量損耗。

　　因此，在一些節能或輕量化的應用場合(如輸電線路)，具有顯著的性能優勢，但傳統工藝通過合金化手段提升鋁材強度，大量合金元素的加入會導致綜合性能下降，機械性能普遍較低，無法滿足高強度應用場合(如金具)。為了發展高性能鋁合金，促進其對鋼鐵材料的替代，團隊決定將目標定位于碳納米管改性鋁合金。

　　碳納米管，是一種由石墨片卷繞而成的一維管狀材料，直徑僅有納米級別，在其微小的“身體”里蘊藏的可是大能量，將這些“小東西”融入電網常用的鋁合金材料中，如同混凝土中的鋼筋一般，使鋁合金的強度顯著提升，可在電力及相關領域發揮大作用。正可謂是小身材、大作用。但是，納米材料的一大應用弊端是容易發生團聚，如何實現碳納米管在鋁基體中彌散分布是鋁合金材料成功開發的關鍵。傳統主要采用粉末冶金工藝，通過機械球磨的方式將納米相和金屬粉末進行固—固混合，之后燒結成型，但這種方法無法實現大尺寸，且材料的塑性較差。

　　為解決這一問題，武漢南瑞科技攻關團隊開展了大量研究工作。歷經4年的時間，數百次的試驗，通過不斷優化成分配方、調整工藝參數，提出了碳納米管改性鋁合金熔煉制備工藝，攻克了碳納米管的分散、碳管表面包覆、碳管與鋁液的浸潤、碳管在熔融合金中的懸浮等技術難題。鍥而不舍，金石可鏤。正是團隊成員們堅持不懈的努力，及面對挫折與失敗時的恒心　 和毅力，才獲得了電工新材料、新工藝的技術突破，為實現碳納米管改性鋁合金的批量生產打下堅實的基礎。

　　“碳納米管改性鋁合金實現單產30噸”，武漢南瑞已成功將碳納米管改性鋁合金技術用于工業生產，這其中經歷了配方設計、試驗研究到中試放大的工藝過渡等方方面面。通紅的熔煉爐中翻騰著鋁液，“成分檢驗合格，可以澆鑄”，流槽中的鋁液緩慢流入了結晶器中，澆鑄好的碳納米管改性鋁合金坯錠等待下一步的成品加工。

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