科技日报北京1月12日电 （实习记者孙瑜）近日，记者获悉，历经五年的科学技术攻关，中国电力科学研究院有限公司科研人员研制出一种新型铝单线——梯度微结构半硬铝单线。在不降低半硬铝导电性能的前提下，将半硬铝单线的抗拉强度提高50%以上，突破了铝线强度和导电性相互掣肘的技术“瓶颈”。相关科研成果分别发表在国际知名学术期刊《scripta Materialia》和《Materials Science & Engineering A》上。
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，降低炼钢产能的碳排放；导电性的提升有助于进一步降低线路电能损耗，降低发电燃煤的碳排放。架空导线用铝导体强度的提升通常伴随着导电性的降低。
梯度微结构金属具有强度高且韧性好等优点，在国内外一直是金属材料科学研究的热点。中国电科院依托国家自然科学基金项目“高温和高因变率耦合条件下多级微结构铝导线的失稳机制”，开展机理研究，首次把梯度微结构引入至半硬铝单线中，通过自主研发的高低温预扭转试验平台，成功研制出多级梯度微结构半硬铝单线。多级梯度微结构的半硬铝单线实现了强度与导电性的协同提升，在保证半硬铝单线导电率达到国际退火铜标准（IACS）导电率的62.5%的前提下，在国内外首次突破了半硬铝单线拉伸强度110兆帕大关，达到了160兆帕。
据了解，以档距500米的500千伏角钢直线塔为参考依据，在输电线路其他设计参数不变的前提下，铝线强度若提高10%，弧垂可减少9%，铁塔高度可降低1.3米，每基铁塔节约钢材6.5吨。据推算，在电力行业，该新型铝单线全面应用后每年可助力铁塔钢材节约650万吨、炼钢耗能减排二氧化碳1105万吨。
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