Cuando se trata de cables, primero pensamos en cables de cobre, cables de aluminio, cables de hierro y otros cables metálicos.Todos están hechos de trefilado de metal puro.La razón por la que se utilizan metales es que todos los metales tienen una buena conductividad eléctrica.La razón por la que los metales tienen una buena conductividad eléctrica es porque los átomos metálicos tienen menos electrones externos.Después de que se combinan en grupos atómicos, la capa externa de cada átomo también tiene solo uno o dos electrones y gira a su alrededor, de modo que la capa externa del átomo tiene solo uno o dos electrones.Habrá más vacantes de electrones en la capa, por lo que los electrones extraños pueden entrar y moverse fácilmente, y el metal es fácil de conducir la electricidad, por lo que los cables que hemos visto son básicamente de metal.
Debido a la buena conductividad del metal, los hilos de corriente son básicamente metálicos.¿Se pueden reemplazar los cables por otros materiales sin contacto?También es posible, como fibra de carbono.
Muchos amigos saben que la fibra de carbono es muy resistente, pero no saben que algunas fibras de carbono son conductoras.Esto se debe a que dichas fibras tienen una estructura atómica similar al grafito, y el grafito es un buen conductor, que es una especie de elemento de carbono.Alótropos, cada átomo de carbono en el grafito está conectado con otros tres átomos de carbono a su alrededor, dispuestos en una estructura hexagonal en forma de panal, en la que cada átomo de carbono emite un electrón libre, por lo que el grafito conduce la electricidad.El rendimiento es muy bueno, aproximadamente 100 veces mayor que el de los materiales no metálicos ordinarios.
Sin embargo, aun así, la conducción de corriente en el alambre compuesto de fibra de carbono no depende de la fibra de carbono, porque la conductividad de la fibra de carbono aún no es tan buena como la del metal.La resina integra los filamentos de fibra de carbono dispuestos longitudinalmente en un todo, lo que hace que la fibra de carbono sea menos conductora, por lo que aquí la fibra de carbono no se usa para conducir electricidad, sino para soportar peso.La estructura del alambre con núcleo compuesto de fibra de carbono es similar a la del alambre trenzado de aluminio con núcleo de acero convencional.También se divide en el alambre de núcleo interno y el alambre de aluminio de superficie.El cable del núcleo soporta la mayor parte de la tensión mecánica del propio cable, mientras que el cable de aluminio exterior soporta la tarea del flujo de corriente.
Resulta que los alambres de carga en los alambres son todos alambres de acero, generalmente cables de acero trenzados de 7 hilos de alambres de acero, y el exterior es un alambre de aluminio compuesto por docenas de hilos de alambres de aluminio, pero el compuesto de fibra de carbono El cable de material es una hebra intermedia de material compuesto de fibra de carbono, y el exterior es cuadrilátero.Alambre de aluminio de múltiples hilos, como se muestra en la figura a continuación, el izquierdo es el alambre de aluminio de alambre de acero y el derecho es el alambre de núcleo compuesto de fibra de carbono.
Sabemos que aunque el acero tiene buena resistencia a la tracción y tenacidad, su densidad es muy grande, por lo que es muy pesado, pero la densidad de los materiales compuestos de fibra de carbono es mucho menor, solo 1/4 del acero, y su peso es solo el mismo volumen.Sin embargo, la fuerza de tracción y la tenacidad de la fibra de carbono son mejores que las del acero, generalmente al menos el doble de la fuerza de tracción del acero, por lo que el propósito principal de usar materiales compuestos de fibra de carbono es reducir el peso del alambre y el mismo grosor. de fibra de carbono Debido a que la tracción es mejor, también puede transportar más alambre de aluminio, lo que hace que el alambre o cable sea más grueso para pasar más corriente.
Dado que el alambre compuesto de fibra de carbono tiene las excelentes propiedades mencionadas anteriormente de baja densidad, peso ligero, gran fuerza de tracción y gran tenacidad, si este material se puede usar durante mucho tiempo, es probable que reemplace el alambre de acero y el alambre de aluminio en el futuro.El cable de uso común y el cable de fibra de carbono tiene un efecto de calentamiento cuando está energizado, por lo que también se utilizará como cable de calefacción en algunas industrias.Por lo tanto, el cable actual no es necesariamente un metal, y el cable no metálico también aparecerá cada vez más a menudo.
Hora de publicación: 15-sep-2022