Quand il s'agit de fils, on pense d'abord aux fils de cuivre, aux fils d'aluminium, aux fils de fer et autres fils métalliques.Ils sont tous faits de tréfilage en métal pur.La raison pour laquelle les métaux sont utilisés est que tous les métaux ont une bonne conductivité électrique.La raison pour laquelle les métaux ont une bonne conductivité électrique est que les atomes métalliques ont moins d'électrons externes.Une fois combinés en groupes atomiques, la couche externe de chaque atome n'a également qu'un ou deux électrons et tourne autour de lui, de sorte que la couche externe de l'atome n'a qu'un ou deux électrons.Il y aura plus de lacunes d'électrons dans la couche, de sorte que les électrons étrangers peuvent facilement entrer et se déplacer, et le métal est facile à conduire l'électricité, de sorte que les fils que nous avons vus sont essentiellement métalliques.
En raison de la bonne conductivité du métal, les fils de courant sont essentiellement en métal.Les fils peuvent-ils être remplacés par d'autres matériaux sans contact ?Aussi possible, comme la fibre de carbone.
De nombreux amis savent que la fibre de carbone est très résistante, mais ils ne savent pas que certaines fibres de carbone sont conductrices.En effet, ces fibres ont une structure atomique similaire à celle du graphite et le graphite est un bon conducteur, qui est une sorte d'élément carboné.Allotropes, chaque atome de carbone du graphite est relié à trois autres atomes de carbone qui l'entourent, disposés dans une structure hexagonale en nid d'abeille, dans laquelle chaque atome de carbone émet un électron libre, de sorte que le graphite conduit l'électricité.Les performances sont très bonnes, environ 100 fois supérieures à celles des matériaux non métalliques ordinaires.
Cependant, même ainsi, la conduction du courant dans le fil composite en fibre de carbone ne dépend pas de la fibre de carbone, car la conductivité de la fibre de carbone n'est toujours pas aussi bonne que celle du métal.La résine intègre les filaments de fibre de carbone disposés longitudinalement dans un ensemble, ce qui rend la fibre de carbone moins conductrice, de sorte que la fibre de carbone n'est pas utilisée ici pour conduire l'électricité, mais pour supporter le poids.La structure du fil central composite en fibre de carbone est similaire à celle du fil toronné en aluminium à âme en acier classique.Il est également divisé en fil d'âme interne et en fil d'aluminium de surface.Le fil central supporte la plupart des contraintes mécaniques du fil lui-même, tandis que le fil d'aluminium externe supporte la tâche de circulation du courant.
Il s'avère que les fils porteurs dans les fils sont tous des fils d'acier, généralement des câbles en acier torsadés à partir de 7 brins de fils d'acier, et l'extérieur est un fil d'aluminium composé de dizaines de brins de fils d'aluminium, mais le composite en fibre de carbone le fil de matériau est un brin médian de matériau composite en fibre de carbone, et l'extérieur est un quadrilatère.Fil d'aluminium multibrins, comme illustré dans la figure ci-dessous, la gauche est le fil d'aluminium en fil d'acier et la droite est le fil central en composite de fibre de carbone.
Nous savons que bien que l'acier ait une bonne résistance à la traction et une bonne ténacité, sa densité est très grande, donc il est très lourd, mais la densité des matériaux composites en fibre de carbone est beaucoup plus petite, seulement 1/4 de l'acier, et son poids est le même le volume.Cependant, la force de traction et la ténacité de la fibre de carbone sont meilleures que celles de l'acier, généralement au moins deux fois la force de traction de l'acier, de sorte que le but principal de l'utilisation de matériaux composites en fibre de carbone est de réduire le poids du fil, et la même épaisseur de fibre de carbone Parce que la traction est meilleure, il peut également transporter plus de fil d'aluminium, ce qui rend le fil ou le câble plus épais pour faire passer plus de courant.
Étant donné que le fil composite en fibre de carbone possède les excellentes propriétés susmentionnées de faible densité, de poids léger, de grande force de traction et de forte ténacité, si ce matériau peut être utilisé pendant une longue période, il est susceptible de remplacer le fil d'acier et le fil d'aluminium dans l'avenir.Le fil couramment utilisé et le fil en fibre de carbone ont un effet chauffant lorsqu'il est sous tension, il sera donc également utilisé comme fil chauffant dans certaines industries.Par conséquent, le fil actuel n'est pas nécessairement un métal, et le fil non métallique apparaîtra également de plus en plus souvent.
Heure de publication : 15 septembre 2022