Когато става въпрос за проводници, първо се сещаме за медни проводници, алуминиеви проводници, железни проводници и други метални проводници.Всички те са изработени от чиста метална тел.Причината, поради която се използват метали, е, че всички метали имат добра електропроводимост.Причината, поради която металите имат добра електрическа проводимост, е, че металните атоми имат по-малко външни електрони.След като се комбинират в атомни групи, външният слой на всеки атом също има само един или два електрона и се върти около него, така че външният слой на атома има само един или два електрона.Ще има повече свободни електронни места в слоя, така че чуждите електрони могат лесно да влизат и да се движат, а металът е лесен за провеждане на електричество, така че проводниците, които видяхме, са основно метални.
Поради добрата проводимост на метала, токовите проводници са основно метални.Могат ли проводниците да бъдат заменени с други безконтактни материали?Също възможно, като въглеродни влакна.
Много приятели знаят, че въглеродните влакна са много здрави, но не знаят, че някои въглеродни влакна са проводими.Това е така, защото такива влакна имат атомна структура, подобна на графита, а графитът е добър проводник, който е вид въглероден елемент.Алотропи, всеки въглероден атом в графита е свързан с три други въглеродни атома около него, подредени в подобна на пчелна пита шестоъгълна структура, в която всеки въглероден атом излъчва свободен електрон, така че графитът провежда електричество.Производителността е много добра, около 100 пъти по-висока от тази на обикновените неметални материали.
Въпреки това, въпреки това, проводимостта на тока в композитния проводник от въглеродни влакна не зависи от въглеродните влакна, тъй като проводимостта на въглеродните влакна все още не е толкова добра, колкото тази на метала.Смолата интегрира надлъжно подредените нишки от въглеродни влакна в едно цяло, което прави въглеродните влакна по-малко проводими, така че въглеродните влакна тук не се използват за провеждане на електричество, а за носене на тежест.Структурата на телта с композитна сърцевина от въглеродни влакна е подобна на тази на конвенционалната алуминиева жица със стоманена сърцевина.Той също така е разделен на проводник с вътрешна сърцевина и повърхностен алуминиев проводник.Сърцевинният проводник поема по-голямата част от механичното напрежение на самия проводник, докато външният алуминиев проводник поема задачата за протичане на ток.
Оказва се, че носещите жици в жиците са всички стоманени жици, обикновено стоманени телени въжета, усукани от 7 нишки стоманени жици, а външната страна е алуминиева жица, съставена от десетки нишки алуминиеви жици, но композитът от въглеродни влакна материалната тел е средна нишка от композитен материал от въглеродни влакна, а външната страна е четириъгълна.Многожилна алуминиева жица, както е показано на фигурата по-долу, отляво е алуминиевата тел от стоманена тел, а отдясно е телта от композитна сърцевина от въглеродни влакна.
Знаем, че въпреки че стоманата има добра якост на опън и якост, нейната плътност е много голяма, така че е много тежка, но плътността на композитните материали от въглеродни влакна е много по-малка, само 1/4 от стоманата, а теглото й е само същото сила на звука.Силата на опън и издръжливостта на въглеродните влакна обаче са по-добри от тези на стоманата, обикновено поне два пъти по-големи от силата на опън на стоманата, така че основната цел на използването на композитни материали от въглеродни влакна е да се намали теглото на телта и същата дебелина от въглеродни влакна Тъй като издърпването е по-добро, той може също така да носи повече алуминиева жица, което прави жицата или кабела по-дебели, за да пропускат повече ток.
Тъй като композитната тел от въглеродни влакна има гореспоменатите отлични свойства на ниска плътност, леко тегло, голяма сила на опън и силна издръжливост, ако този материал може да се използва дълго време, вероятно ще замени стоманената тел и алуминиевата тел в бъдещето.Често използваната жица и телта от въглеродни влакна имат нагряващ ефект, когато са под напрежение, така че ще се използват и като нагревателна жица в някои индустрии.Следователно текущата жица не е непременно метална, а неметалната жица също ще става все по-често и по-често.
Време на публикуване: 15 септември 2022 г