銅包鋁線的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用
一、銅包鋁線的結(jié)構(gòu)
銅包鋁(Copper clad aluminum wire)簡寫為CCA,它是由鋁芯線和緊密包覆其外的銅層構(gòu)成的雙金屬線,這就使得在一根導(dǎo)線上發(fā)揮了兩種金屬材料的特點(diǎn),使銅的優(yōu)良導(dǎo)電性和鋁的重量輕的特點(diǎn)結(jié)合在一起,克服了鋁導(dǎo)線的缺點(diǎn),形成具有導(dǎo)電性好、密度小、柔軟、耐腐蝕、易焊接、價(jià)錢低廉等特點(diǎn)的銅包鋁線。從而發(fā)展成為一種新的金屬導(dǎo)電材料。
二、銅包鋁線的特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)參數(shù)
按銅層體積比分可以分為:10%和15%兩種,銅層體積比為15%的銅包鋁線主要用于傳輸高頻信號的同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體,10%的銅包鋁線主要用于傳輸?shù)皖l電流線纜的導(dǎo)體。
按銅層重量,可以計(jì)算出銅層體積比為10%和15%的銅包鋁線,其銅層重量比分別為26.8%和36.8。
另外,按照它的使用狀態(tài)可以分為軟態(tài)(A類)和硬態(tài)(H類)兩種。
2、物理性能
⑴ 密度
對于銅層體積比為15%的銅包鋁線,其密度為3.63g/cm3;而銅層體積比為15%的銅包鋁線,其密度為3.32g/cm3。
由于銅包鋁線的密度小,使銅包鋁線具有很多優(yōu)點(diǎn):
① 對于同樣重量和線徑的純銅線和銅包鋁線相比,銅包鋁線的長度約為純銅線的1.7~2.5倍,這將為廠商降低材料成本。
② 由于1噸銅包鋁線中銅的重量為268~368Kg,可代替1.7~2.5噸純銅線,使得使用銅包鋁線可以節(jié)約大量銅資源。
⑵ 比熱
根據(jù)熱力學(xué)公式Q=cm(t2-t1),由于純銅線的比熱c=0.092Kcal/kg.k,銅包鋁線的比熱c=0.149Kcal/kg.k,這就意味著銅包鋁線的比熱要比純銅線的比熱要大得多,那么在同樣重量的銅包鋁線溫度升高1度所需要的熱量比純銅線的多,從而使銅包鋁線具有較低的溫度,這對安全用電有很大好處。
⑶導(dǎo)電性
銅包鋁的電阻率比純銅線大,比鋁小,20℃時(shí)體積比為10%和15%的銅包鋁線直流電阻率分別為≤0.02743Ωmm2/m和≤0.02676Ωmm2/m。所以按國際電工規(guī)定將退火工業(yè)銅在20℃時(shí)的電阻率等于0.017241Ωmm2/m為標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電率,以100%IACS表示,那么銅包鋁的導(dǎo)電率為65%IACS左右。
⑷ 抗拉強(qiáng)度和延伸率
抗拉強(qiáng)度和延伸率是根據(jù)線徑不同而不同,具體參數(shù)可以參照電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SJ/11223-2000銅包鋁線》。
三、銅包鋁線的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
目前銅包鋁是按照SJ/T 11223-2000銅包鋁線標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行生產(chǎn)和驗(yàn)收,如客戶有特殊要求,也可以按客戶的要求制定特殊的工藝方法生產(chǎn)。
四、銅包鋁線的應(yīng)用領(lǐng)域:
1. 高頻信號傳輸
柔型同軸射頻電纜材料; 漏泄電纜內(nèi)導(dǎo)體材料;網(wǎng)絡(luò)電纜的內(nèi)導(dǎo)體材料;微細(xì)同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體材料;有線電視同軸電纜的首選內(nèi)導(dǎo)體材料;50Ω射頻電纜、柔性射頻同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體材料;
2. 電力傳輸
絞線材料,保險(xiǎn)絲材料,電力電纜導(dǎo)體材料,建筑布電線導(dǎo)體材料,匯流排等導(dǎo)體材料,汽車和機(jī)車專用電纜導(dǎo)體材料,計(jì)算機(jī)電纜、控制電纜及其他數(shù)據(jù)電纜內(nèi)導(dǎo)體材料;
3. 其它領(lǐng)域
音頻、視頻導(dǎo)體材料;電源線導(dǎo)體材料;電腦周邊線、電腦排線的導(dǎo)體材料。
“銅包鋁”電纜成市場新寵
目前,一種非純銅的新型電纜已經(jīng)在電纜市場上亮相并受到市民的歡迎。專家認(rèn)為,在銅價(jià)高居不下、電纜企業(yè)難以承受的形勢下,銅包鋁導(dǎo)體呼之即出,如今已開始破局。專家預(yù)計(jì),銅包鋁電纜將會(huì)在市場上得到迅速推廣。
據(jù)悉,目前進(jìn)入市場的“銅包鋁和銅包鋁/銅復(fù)合導(dǎo)體電線電纜”通過新產(chǎn)品鑒定,專家一致認(rèn)為,該具有五大賣點(diǎn)。
一是成本低,節(jié)約投資。
在銅價(jià)上漲致使用電纜生產(chǎn)企業(yè)難以生存的情況下,研發(fā)了銅包鋁和銅包鋁/銅復(fù)合導(dǎo)體電線電纜,給企業(yè)帶來了無限生機(jī)。該銅包鋁成本僅為銅的70%左右,在為企業(yè)降低成本采購的同時(shí),還為企業(yè)帶來了30%的降價(jià)空間。
二是品質(zhì)優(yōu)良,性能可靠。
銅包鋁和銅包鋁/銅復(fù)合導(dǎo)體電線電纜新產(chǎn)品是把銅鋁的性能優(yōu)點(diǎn)合二為一,具有銅和鋁的雙重優(yōu)點(diǎn)。
三是耐腐蝕,接觸電阻小。
由于銅包鋁中的鋁完全被銅所包覆,改善了鋁導(dǎo)體易氧化、接觸電阻大等弱點(diǎn)。
四是具有良好的焊接性。
銅包鋁電纜因其表面覆蓋了一層純銅,因此具有跟純銅線一樣的可焊性,避免了鋁芯電纜在長期因腐蝕、碰傷或緊壓不良、無錫焊接引起導(dǎo)體與接線端子接觸不良、發(fā)熱導(dǎo)致電纜端部燒毀的隱患。
五是重量輕,使用方便。
銅包鋁電纜的比重為純銅線的37%-40%。易于運(yùn)輸、安裝、加工。據(jù)專家介紹,“銅包鋁和銅包鋁/銅復(fù)合導(dǎo)體”替代了傳統(tǒng)的銅導(dǎo)體,開創(chuàng)了我國電線電纜行業(yè)的先河,具有廣泛推廣的價(jià)值。