Kada je riječ o žicama, prvo pomislimo na bakarne žice, aluminijske žice, željezne žice i druge metalne žice.Svi su napravljeni od čistog metalnog vučenja žice.Razlog zašto se koriste metali je taj što svi metali imaju dobru električnu provodljivost.Razlog zašto metali imaju dobru električnu provodljivost je taj što atomi metala imaju manje vanjskih elektrona.Nakon što se spoje u atomske grupe, vanjski sloj svakog atoma također ima samo jedan ili dva elektrona i rotira oko sebe, tako da vanjski sloj atoma ima samo jedan ili dva elektrona.U sloju će biti više slobodnih elektrona, tako da strani elektroni mogu lako ući i kretati se, a metal lako provodi električnu energiju, tako da su žice koje smo vidjeli u osnovi metalne.
Zbog dobre provodljivosti metala, strujne žice su u osnovi metalne.Mogu li se žice zamijeniti drugim materijalima bez kontakta?Također moguće, poput karbonskih vlakana.
Mnogi prijatelji znaju da su karbonska vlakna vrlo čvrsta, ali ne znaju da su neka karbonska vlakna provodljiva.To je zato što takva vlakna imaju atomsku strukturu sličnu grafitu, a grafit je dobar provodnik, koji je vrsta ugljičnog elementa.Alotropi, svaki atom ugljika u grafitu povezan je s tri druga atoma ugljika oko sebe, raspoređenih u heksagonalnu strukturu nalik saću, u kojoj svaki atom ugljika emituje slobodni elektron, tako da grafit provodi struju.Performanse su vrlo dobre, oko 100 puta veće od običnih nemetalnih materijala.
Međutim, čak i tako, provođenje struje u kompozitnoj žici od karbonskih vlakana ne ovisi o karbonskim vlaknima, jer provodljivost karbonskih vlakana još uvijek nije tako dobra kao provodljivost metala.Smola integriše uzdužno raspoređena vlakna od karbonskih vlakana u cjelinu, što karbonska vlakna čini manje provodljivim, tako da se karbonska vlakna ovdje ne koriste za provođenje struje, već za podnošenje težine.Struktura kompozitne žice jezgre od karbonskih vlakana je slična onoj konvencionalne aluminijske žice sa čeličnim jezgrom.Također se dijeli na žicu sa unutrašnjim jezgrom i površinsku aluminijsku žicu.Žica s jezgrom nosi najveći dio mehaničkog naprezanja same žice, dok vanjska aluminijska žica nosi zadatak strujnog toka.
Ispostavilo se da su nosive žice u žicama sve čelične žice, obično čelična užad upletena od 7 niti čeličnih žica, a izvana je aluminijska žica sastavljena od desetina niti aluminijskih žica, ali kompozit od karbonskih vlakana materijal žica je srednja nit od kompozitnog materijala od karbonskih vlakana, a vanjska strana je četverokut.Višestruka aluminijska žica, kao što je prikazano na donjoj slici, lijevo je čelična žica aluminijska žica, a desno je žica od kompozitnog jezgra od karbonskih vlakana.
Znamo da iako čelik ima dobru vlačnu čvrstoću i žilavost, njegova gustina je vrlo velika, pa je vrlo težak, ali je gustoća kompozitnih materijala od karbonskih vlakana mnogo manja, samo 1/4 čelika, a njegova težina je ista volumen.Međutim, vlačna sila i žilavost karbonskih vlakana su bolja od one od čelika, općenito barem dvostruko veća od vlačne sile čelika, tako da je glavna svrha upotrebe kompozitnih materijala od karbonskih vlakana smanjenje težine žice i iste debljine. od karbonskih vlakana Budući da je vuča bolja, može nositi i više aluminijske žice, čineći žicu ili kabel debljima da propuštaju više struje.
Budući da kompozitna žica od karbonskih vlakana ima gore spomenuta izvrsna svojstva male gustine, male težine, velike vlačne sile i jake žilavosti, ako se ovaj materijal može koristiti duže vrijeme, vjerovatno će zamijeniti čeličnu žicu i aluminijsku žicu u budućnost.Uobičajena žica i žica od karbonskih vlakana imaju učinak grijanja kada je pod naponom, tako da će se koristiti i kao žica za grijanje u nekim industrijama.Dakle, strujna žica nije nužno metalna, a nemetalna žica će se također sve češće pojavljivati.
Vrijeme objave: Sep-15-2022