電線といえば、まず銅線、アルミ線、鉄線などの金属線を思い浮かべます。それらはすべて純金属の伸線でできています。金属が使用される理由は、すべての金属が良好な電気伝導性を持っているからです。金属が電気伝導性に優れているのは、金属原子の外殻電子が少ないためです。それらが原子グループに結合された後、各原子の外層にも1つまたは2つの電子しかなく、その周りを回転するため、原子の外層には1つまたは2つの電子しかありません。層内により多くの電子空孔が存在するため、外来電子が容易に侵入して移動でき、金属は電気を伝導しやすいため、これまで見てきたワイヤは基本的に金属です。
金属は導電性が良いため、現在のワイヤは基本的に金属です。ワイヤを他の非接触材料に置き換えることはできますか?カーボンファイバーなども可能です。
多くの友人は、炭素繊維が非常に丈夫であることを知っていますが、一部の炭素繊維が導電性であることを知りません。これは、そのような繊維がグラファイトに似た原子構造を持ち、グラファイトが炭素元素の一種である良導体であるためです。同素体、グラファイトの各炭素原子は、その周りの他の 3 つの炭素原子と結合し、ハニカムのような六角形構造に配置され、各炭素原子が自由電子を放出するため、グラファイトは電気を伝導します。性能は非常に良好で、通常の非金属材料の約 100 倍です。
ただし、それでも、炭素繊維の導電率は金属ほど良くないため、炭素繊維複合ワイヤ内の電流の伝導は炭素繊維に依存しません。樹脂は、縦方向に配置された炭素繊維フィラメントを全体に統合するため、炭素繊維の導電性が低下するため、ここでの炭素繊維は電気を通すのではなく、重量を支えるために使用されます。炭素繊維複合芯線の構造は、従来の鉄芯アルミ撚り線と同様です。また、内側の芯線と表面のアルミ線に分けられます。コア ワイヤはワイヤ自体の機械的応力の大部分を負担し、外側のアルミニウム ワイヤは電流の流れの役割を担います。
ワイヤーの耐荷重ワイヤーはすべてスチールワイヤーで、通常は7本のスチールワイヤーを撚り合わせたスチールワイヤーロープであり、外側は数十本のアルミニウムワイヤーのストランドで構成されたアルミニウムワイヤーですが、炭素繊維複合体素材ワイヤーは炭素繊維複合素材の中間ストランドで、外側は四角形です。多撚アルミ線は下図のように、左が鋼線アルミ線、右が炭素繊維複合芯線です。
鋼は優れた引張強度と靭性を備えていますが、密度が非常に大きいため非常に重いことがわかっていますが、炭素繊維複合材料の密度ははるかに小さく、鋼の 1/4 にすぎず、重量も同じです。音量。ただし、炭素繊維の引張力と靭性は鋼よりも優れており、一般に鋼の引張力の少なくとも 2 倍であるため、炭素繊維複合材料を使用する主な目的は、ワイヤの重量を減らし、同じ厚さを維持することです。カーボンファイバーのプルが優れているため、より多くのアルミニウムワイヤーを運ぶことができ、より多くの電流を流すためにワイヤーまたはケーブルを太くします。
炭素繊維複合線は、前述の低密度、軽量、引張力が大きく、靭性が高いという優れた特性を持っているため、この材料が長期間使用できるようになれば、鋼線やアルミニウム線に取って代わる可能性があります。未来。一般的に使用されるワイヤーで、炭素繊維ワイヤーは通電すると加熱効果があるため、一部の業界では電熱線としても使用されます。したがって、現在のワイヤは必ずしも金属ではなく、非金属ワイヤもますます頻繁に出現するようになります。
投稿時間: Sep-15-2022