第一節(jié) 電機銅件產(chǎn)品基本屬性
一、產(chǎn)品定義、特點
用于大型電機的銅件，主要有導條、端環(huán)、護環(huán)等銅件產(chǎn)品。
銅件是用鑄造方法獲得的銅金屬物件，即把熔煉好的液態(tài)金屬，用澆注、壓射、吸入或其他方法注入預先準備好的鑄型中，冷卻后經(jīng)落砂、清理和后處理，所得到的具有一定形狀，尺寸和性能的物件。
二、產(chǎn)品應(yīng)用情況
電機銅件是應(yīng)用在電機上的重要部件，電機是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動機也稱（俗稱馬達），它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。
作為生產(chǎn)生活中最重要的動力設(shè)備之一，電動機承擔著將電能轉(zhuǎn)換成機械能，從而驅(qū)動機械設(shè)備的作用。而銅對于電動機能效的提高起著不可替代的作用。目前我國電動機的耗電量約占我國社會總用電量的60%左右。正是由于電動機在工業(yè)用電中所占的比重如此之大，提高電動機的能效對于促進能源的節(jié)約利用，保護環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展都具有非常重要的意義。
要想提高電動機的能效，就需要降低電動機的損耗，以目前使用最為普遍的三相交流異步電動機為例，電動機的損耗主要包括鐵心損耗，定、轉(zhuǎn)子銅損、風摩損耗以及雜散損耗。銅在電動機轉(zhuǎn)子上的應(yīng)用不僅僅可以降低電動機的轉(zhuǎn)子損耗，還可以同時降低電動機的風摩損耗和雜散損耗，從而有效地提高電動機的效率。
2006年2月，西門子公司推出了三款超過NEMA能效標準的超高效電動機。采用鑄銅轉(zhuǎn)子技術(shù)所帶來的電動機能效的提高可以對最終使用者產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。根據(jù)西門子的估計，對于14.7千瓦的電動機，效率提高5％所產(chǎn)生的能源節(jié)約在整個電動機20年的生命周期中將給用戶帶來12500美元的能源節(jié)約。
在中國，國際銅業(yè)協(xié)會支持云南銅業(yè)集團和南陽防爆集團合資成立了云南銅業(yè)壓鑄科技有限公司，開展鑄銅轉(zhuǎn)子電動機在中國的商業(yè)化生產(chǎn)，通過測試確定了7.4千瓦，4極鑄銅轉(zhuǎn)子電動機的最佳電磁設(shè)計方案以及鐵心疊片的最優(yōu)處理方案，并生產(chǎn)出了7.4千瓦電動機樣機。在效率達到EPACT能效標準的情況下，樣機的材料成本要低于傳統(tǒng)電動機。
由此可以看出，電動機及電機系統(tǒng)存在著巨大的節(jié)能潛力，而增加電動機中銅的使用量可以顯著提高電動機的效率。在當前越來越重視能源的充分利用與可持續(xù)發(fā)展的情況下，銅給電動機以及電動機驅(qū)動系統(tǒng)所帶來的高效特性將具有更大的意義，也必將促進銅在電動機以及電動機驅(qū)動系統(tǒng)中更加廣泛的應(yīng)用。
第二節(jié) 電機銅件產(chǎn)品發(fā)展歷程
電機應(yīng)用高強高導銅合金的開發(fā)大體上經(jīng)歷了三個階段：第一階段，２０世紀６０年代，這時期一般采用不顯著降低導電率的元素如Ａｇ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｔｅ、Ｒｂ等進行合金化，這樣獲得的材料，導電率可保證在９０％ＩＡＣＳ以上，但強度等性能不夠理想；第二階段，７０年代以后，人們開始以稍稍犧牲銅合金的導電性來換取較高的強度，探討了多元少量元素影響合金性能的規(guī)律性，在此基礎(chǔ)上，選擇固溶量少又能時效析出的強化相元素進行合金化，并采用形變熱處理的方法，使導電率和強化效果相輔相成，兼蓄并增；第三階段，８０年代以后，在添加合金元素方面，為節(jié)約貴重金屬和不加有毒元素，開始重視開發(fā)無Ａｇ、Ｃｄ、Ａｓ等元素的銅合金，主要研制含Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐ、ＲＥ、Ｔｉ等元素的銅合金，并注重制備工藝上的改進和創(chuàng)新【２７￣４０１。國外在上世紀６０年代就對高強高導銅合金進行了系統(tǒng) 研究 。美、日、法等國在發(fā)展Ｃｕ－Ｃｒ、Ｃｕ－Ｃｒ—Ｚｒ合金方面取得了重大進展，并開發(fā)了一系列產(chǎn)品。目前，美、同等發(fā)達國家壟斷了大部分高強高導銅合金市場，并大量向發(fā)展中國家傾銷。在我國，上世紀８０年代左右上海交通大學、武漢鋼鐵公司、哈爾濱工業(yè)大學等單位才開始這方面的 研究 ，并重點 研究 過Ｃｕ－Ｃｒ、Ｃｕ－ＲＥ、Ｃｕ－Ｃｒ－Ｚｒ、Ｃｕ—Ｃｒ—Ｃｄ、Ｃｕ—Ｚｒ—Ｍｇ、Ｃｕ—Ｚｒ—Ｐ、Ｃｕ—Ｚｒ—Ａｓ、Ｃｕ—Ｎｉ—Ｓｉ、Ｃｕ—Ｎｉ—Ｓｎ、Ｃｕ—Ｃｒ—Ｚｒ—Ｍｇ等合金系，取得了良好成效，有些成果已應(yīng)用于生產(chǎn)。但整體而言，我國的 研究 大多偏重于仿制，對材料缺乏系統(tǒng) 研究 ，這類產(chǎn)品在市場上仍依賴于引進。
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