本發(fā)明涉及鋁芯導(dǎo)線制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁芯導(dǎo)線表面鍍硅工藝。
背景技術(shù)：
鋁芯導(dǎo)線與銅芯導(dǎo)線相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)鋁芯導(dǎo)線價格便宜：銅桿是鋁桿價格的3.5倍、銅的比重又是鋁的3.3倍，所以鋁芯導(dǎo)線比銅芯導(dǎo)線便宜很多，適合于低資工程或臨時用電。
(2)鋁芯導(dǎo)線質(zhì)輕：鋁芯導(dǎo)線的重量是銅芯線的40％，施工運(yùn)輸成本低。
盡管鋁導(dǎo)芯線價格便宜，但是鋁芯導(dǎo)線易氧化，在空氣中與氧反應(yīng)很快生成一種氧化膜，銅鋁連接時會產(chǎn)生電化腐蝕，接頭易發(fā)熱，這限制了鋁芯導(dǎo)線的應(yīng)用。同時鋁芯導(dǎo)線與絕緣外套直接接觸這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得輸送電能時在接觸截面上產(chǎn)生較大的電損，如果絕緣外套破損，容易發(fā)生漏電事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為解決上述問題，提供一種在鋁芯導(dǎo)線表面鍍硅工藝，使得鋁芯導(dǎo)線抗氧化，在與銅線連接時不產(chǎn)生電化腐蝕，具有很好的穩(wěn)定性。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種鋁芯導(dǎo)線表面鍍硅工藝，包括以下步驟：
1)、表面預(yù)處理：將鋁芯導(dǎo)線置于浸泡液中浸泡10-15min。
2)、清洗、烘干：對鋁芯導(dǎo)線表面進(jìn)行清洗并作烘干處理，烘干溫度100-150℃，烘干時間20-30min；
3)、濺射：使用鋁源與氮源通過真空濺射方法向鋁芯導(dǎo)線表面濺射一層厚度在5-8um的氮化鋁層作為緩沖層；
4)、蒸鍍：將鋁芯導(dǎo)線勻速穿過真空鍍膜管，設(shè)定蒸鍍溫度為420-450℃，壓力250-300Torr，同時向真空鍍膜管內(nèi)通入硅源和氫氣，氫氣將硅從硅源中還原為單晶硅并蒸鍍在鋁芯導(dǎo)線表面，通過控制蒸鍍時間使得鍍層厚度在10-15um；
5)、退火：在純氮?dú)夥盏氖⒐苁酵嘶馉t中進(jìn)行退火處理，控制氮?dú)饬髁吭?0-50L/min，所用氮?dú)饧兌仍?9.99％以上，退火時間25-30min，直至鋁芯導(dǎo)線出爐溫度在30-40℃范圍內(nèi)。
所述步驟1)中的浸泡液由以下重量份的原料組成：
水100-120份，氯化鈉10-15份，氯化鉀8-12份，草酸3-5份，蘋果汁2-4份，檸檬酸3-6份，高錳酸鉀0.5-1.2份，甲酸0.8-2.0份，花生酸0.5-0.7份，蜂花粉0.1-0.4份，月桂酸0.3-0.5份，孢子粉0.2-0.4份，三七粉0.1-0.3份，麻黃堿0.3-0.4份，綠原酸0.1-0.2份，咖啡酸0.3-0.6份。
通過將鋁芯導(dǎo)線在浸泡液中浸泡，清除鋁芯導(dǎo)線表面的銹漬和各種污穢，同時在表面形成一極細(xì)空隙，使得后續(xù)濺射在鋁芯導(dǎo)線表面的氮化鋁層更加穩(wěn)定致密。
所述步驟2)中清洗用水為反滲透水，使用反射透水能夠去除鋁芯導(dǎo)線表面氧化層和附著的各種金屬離子、雜質(zhì)。
所述步驟3)中鋁源與氮源分別為三甲基鋁和氨氣。
所述步驟4)中鋁芯導(dǎo)線在勻速穿過真空鍍膜管時，同時以20-30RPM繞中心軸線旋轉(zhuǎn)，使得表面鍍層更加均勻。
所述步驟4)中使用的硅源為硅烷或二氯二氫硅。
本發(fā)明的有益效果為：通過在鋁芯導(dǎo)線表面先濺射一層緩沖層再蒸鍍一層硅薄層，使得鋁芯導(dǎo)線與硅薄層具有很好的兼容性，克服了金屬鋁與硅的晶格失配等缺陷，硅薄層使得鋁芯導(dǎo)線外表面不易氧化，在與銅線導(dǎo)線連接時不會產(chǎn)生電化腐蝕、發(fā)熱量小，同時突破了傳統(tǒng)輸電導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在鋁芯導(dǎo)線外表面覆蓋一層半導(dǎo)體層再用絕緣層包裹，輸電時產(chǎn)生的電能損失更少，即使絕緣外層有破損也不會發(fā)生漏電或者引發(fā)觸電事故，本發(fā)明的工藝方法具有工藝路線簡單，成本低廉，適宜于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式：
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
1)、表面預(yù)處理：將鋁芯導(dǎo)線置于浸泡液中浸泡10min。
2)、清洗、烘干：對鋁芯導(dǎo)線表面進(jìn)行清洗并作烘干處理，烘干溫度100℃，烘干時間20min；
3)、濺射：使用鋁源與氮源通過真空濺射方法向鋁芯導(dǎo)線表面濺射一層厚度在5um的氮化鋁層作為緩沖層；
4)、蒸鍍：將鋁芯導(dǎo)線勻速穿過真空鍍膜管，設(shè)定蒸鍍溫度為420℃，壓力250Torr，同時向真空鍍膜管內(nèi)通入硅源和氫氣，氫氣將硅從硅源中還原為單晶硅并蒸鍍在鋁芯導(dǎo)線表面，通過控制蒸鍍時間使得鍍層厚度在10um；
5)、退火：在純氮?dú)夥盏氖⒐苁酵嘶馉t中進(jìn)行退火處理，控制氮?dú)饬髁吭?0-50L/min，所用氮?dú)饧兌仍?9.99％以上，退火時間25-30min，直至鋁芯導(dǎo)線出爐溫度在30-40℃范圍內(nèi)。
實(shí)施例2
1)、表面預(yù)處理：將鋁芯導(dǎo)線置于浸泡液中浸泡13min。
2)、清洗、烘干：對鋁芯導(dǎo)線表面進(jìn)行清洗并作烘干處理，烘干溫度130℃，烘干時間25min；
3)、濺射：使用鋁源與氮源通過真空濺射方法向鋁芯導(dǎo)線表面濺射一層厚度在7um的氮化鋁層作為緩沖層；
4)、蒸鍍：將鋁芯導(dǎo)線勻速穿過真空鍍膜管，設(shè)定蒸鍍溫度為430℃，壓力275Torr，同時向真空鍍膜管內(nèi)通入硅源和氫氣，氫氣將硅從硅源中還原為單晶硅并蒸鍍在鋁芯導(dǎo)線表面，通過控制蒸鍍時間使得鍍層厚度在13um；
5)、退火：在純氮?dú)夥盏氖⒐苁酵嘶馉t中進(jìn)行退火處理，控制氮?dú)饬髁吭?0-50L/min，所用氮?dú)饧兌仍?9.99％以上，退火時間25-30min，直至鋁芯導(dǎo)線出爐溫度在30-40℃范圍內(nèi)。
實(shí)施例3
1)、表面預(yù)處理：將鋁芯導(dǎo)線置于浸泡液中浸泡15min。
2)、清洗、烘干：對鋁芯導(dǎo)線表面進(jìn)行清洗并作烘干處理，烘干溫度150℃，烘干時間30min；
3)、濺射：使用鋁源與氮源通過真空濺射方法向鋁芯導(dǎo)線表面濺射一層厚度在8um的氮化鋁層作為緩沖層；
4)、蒸鍍：將鋁芯導(dǎo)線勻速穿過真空鍍膜管，設(shè)定蒸鍍溫度為450℃，壓力300Torr，同時向真空鍍膜管內(nèi)通入硅源和氫氣，氫氣將硅從硅源中還原為單晶硅并蒸鍍在鋁芯導(dǎo)線表面，通過控制蒸鍍時間使得鍍層厚度在15um；
5)、退火：在純氮?dú)夥盏氖⒐苁酵嘶馉t中進(jìn)行退火處理，控制氮?dú)饬髁吭?0-50L/min，所用氮?dú)饧兌仍?9.99％以上，退火時間25-30min，直至鋁芯導(dǎo)線出爐溫度在30-40℃范圍內(nèi)。
所述步驟1)中的浸泡液由以下重量份的原料組成：
水100-120份，氯化鈉10-15份，氯化鉀8-12份，草酸3-5份，蘋果汁2-4份，檸檬酸3-6份，高錳酸鉀0.5-1.2份，甲酸0.8-2.0份，花生酸0.5-0.7份，蜂花粉0.1-0.4份，月桂酸0.3-0.5份，孢子粉0.2-0.4份，三七粉0.1-0.3份，麻黃堿0.3-0.4份，綠原酸0.1-0.2份，咖啡酸0.3-0.6份。
通過將鋁芯導(dǎo)線在浸泡液中浸泡，清除鋁芯導(dǎo)線表面的銹漬和各種污穢，同時在表面形成一極細(xì)空隙，使得后續(xù)濺射在鋁芯導(dǎo)線表面的氮化鋁層更加穩(wěn)定致密。
所述步驟2)中清洗用水為反滲透水，使用反射透水能夠去除鋁芯導(dǎo)線表面氧化層和附著的各種金屬離子、雜質(zhì)。
所述步驟3)中鋁源與氮源分別為三甲基鋁和氨氣。
所述步驟4)中鋁芯導(dǎo)線在勻速穿過真空鍍膜管時，同時以20-30RPM繞中心軸線旋轉(zhuǎn)，使得表面鍍層更加均勻。
所述步驟4)中使用的硅源為硅烷或二氯二氫硅。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來限制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。