Keď sa povie drôty, najskôr si predstavíme medené drôty, hliníkové drôty, železné drôty a iné kovové drôty.Všetky sú vyrobené z čistého kovového drôtu.Dôvod, prečo sa používajú kovy, je ten, že všetky kovy majú dobrú elektrickú vodivosť.Dôvod, prečo majú kovy dobrú elektrickú vodivosť, je ten, že atómy kovu majú menej vonkajších elektrónov.Po ich spojení do atómových skupín má vonkajšia vrstva každého atómu tiež iba jeden alebo dva elektróny a otáča sa okolo neho, takže vonkajšia vrstva atómu má iba jeden alebo dva elektróny.Vo vrstve bude viac elektrónových voľných miest, takže cudzie elektróny môžu ľahko vstúpiť a pohybovať sa a kov ľahko vedie elektrinu, takže drôty, ktoré sme videli, sú v podstate kovové.
Kvôli dobrej vodivosti kovu sú prúdové drôty v podstate kovové.Môžu byť drôty nahradené inými bezkontaktnými materiálmi?Tiež možné, ako uhlíkové vlákna.
Mnoho priateľov vie, že uhlíkové vlákna sú veľmi tvrdé, ale nevedia, že niektoré uhlíkové vlákna sú vodivé.Je to preto, že takéto vlákna majú atómovú štruktúru podobnú grafitu a grafit je dobrý vodič, čo je druh uhlíkového prvku.Allotropes, každý atóm uhlíka v grafite je spojený s tromi ďalšími atómami uhlíka okolo neho, usporiadanými do voštinovej hexagonálnej štruktúry, v ktorej každý atóm uhlíka emituje voľný elektrón, takže grafit vedie elektrinu.Výkon je veľmi dobrý, asi 100-krát vyšší ako u bežných nekovových materiálov.
Avšak aj tak vodivosť prúdu v kompozitnom drôte z uhlíkových vlákien nezávisí od uhlíkových vlákien, pretože vodivosť uhlíkových vlákien stále nie je taká dobrá ako vodivosť kovu.Živica integruje pozdĺžne usporiadané vlákna uhlíkových vlákien do celku, vďaka čomu je uhlíkové vlákno menej vodivé, takže uhlíkové vlákno sa tu nepoužíva na vedenie elektriny, ale na znášanie hmotnosti.Štruktúra jadrového drôtu z uhlíkových vlákien je podobná štruktúre bežného hliníkového lanka s oceľovým jadrom.Delí sa tiež na drôt s vnútorným jadrom a povrchový hliníkový drôt.Jadrový drôt nesie väčšinu mechanického namáhania samotného drôtu, zatiaľ čo vonkajší hliníkový drôt nesie úlohu toku prúdu.
Ukazuje sa, že nosné drôty v drôtoch sú všetky oceľové drôty, zvyčajne oceľové laná skrútené zo 7 prameňov oceľových drôtov, a vonkajšia strana je hliníkový drôt zložený z desiatok prameňov hliníkových drôtov, ale kompozit z uhlíkových vlákien materiál drôt je stredný prameň kompozitného materiálu z uhlíkových vlákien a vonkajší je štvoruholník.Viacvláknový hliníkový drôt, ako je znázornené na obrázku nižšie, vľavo je hliníkový drôt z oceľového drôtu a vpravo je drôt z kompozitného jadra z uhlíkových vlákien.
Vieme, že hoci má oceľ dobrú pevnosť v ťahu a húževnatosť, jej hustota je veľmi veľká, takže je veľmi ťažká, ale hustota kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien je oveľa menšia, iba 1/4 ocele, a jej hmotnosť je len rovnaká. objem.Ťahová sila a húževnatosť uhlíkových vlákien sú však lepšie ako sila ocele, vo všeobecnosti aspoň dvojnásobok ťahovej sily ocele, takže hlavným účelom použitia kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien je znížiť hmotnosť drôtu a rovnakú hrúbku. z uhlíkových vlákien Pretože ťah je lepší, môže niesť aj viac hliníkového drôtu, vďaka čomu je drôt alebo kábel hrubší, aby prešiel väčším prúdom.
Keďže kompozitný drôt z uhlíkových vlákien má vyššie uvedené vynikajúce vlastnosti nízkej hustoty, nízkej hmotnosti, veľkej ťahovej sily a vysokej húževnatosti, ak je možné tento materiál používať dlhodobo, pravdepodobne nahradí oceľový drôt a hliníkový drôt v budúcnosť.Bežne používaný drôt a drôt z uhlíkových vlákien má zahrievací účinok, keď je pod napätím, takže sa v niektorých priemyselných odvetviach bude používať aj ako vykurovací drôt.Preto súčasný drôt nemusí byť nevyhnutne kov a nekovový drôt sa bude tiež objavovať čoraz častejšie.
Čas odoslania: 15. september 2022