Vantaġġi tal-ħajt konduttiv tal-fibra tal-karbonju

Meta niġu għall-wajers, l-ewwel naħsbu f'wajers tar-ram, wajers tal-aluminju, wajers tal-ħadid u wajers oħra tal-metall.Dawn kollha huma magħmula minn tpinġija tal-wajer tal-metall pur.Ir-raġuni għaliex jintużaw il-metalli hija li l-metalli kollha għandhom konduttività elettrika tajba.Ir-raġuni għaliex il-metalli għandhom konduttività elettrika tajba hija minħabba li l-atomi tal-metall għandhom inqas elettroni ta 'barra.Wara li jingħaqdu fi gruppi atomiċi, is-saff ta 'barra ta' kull atomu għandu wkoll elettroni wieħed jew tnejn biss u jdur madwaru, sabiex is-saff ta 'barra ta' l-atomu jkollu elettroni wieħed jew tnejn biss.Se jkun hemm aktar vakanzi ta 'elettroni fis-saff, sabiex l-elettroni barranin jistgħu faċilment jidħlu u jiċċaqilqu, u l-metall huwa faċli biex imexxi l-elettriku, għalhekk il-wajers li rajna huma bażikament metall.
Minħabba l-konduttività tajba tal-metall, il-wajers kurrenti huma bażikament metall.Jistgħu l-wajers jiġu sostitwiti b'materjali oħra mingħajr kuntatt?Possibbli wkoll, bħall-fibra tal-karbonju.
Ħafna ħbieb jafu li l-fibra tal-karbonju hija iebsa ħafna, iżda ma jafux li xi fibri tal-karbonju huma konduttivi.Dan għaliex fibri bħal dawn għandhom struttura atomika simili għall-grafita, u l-grafita hija konduttur tajjeb, li huwa tip ta 'element tal-karbonju.Allotropi, kull atomu tal-karbonju fil-grafita huwa konness ma 'tliet atomi tal-karbonju oħra madwaru, irranġati fi struttura eżagonali bħal xehda, li fiha kull atomu tal-karbonju jarmi elettron ħieles, sabiex il-grafita tmexxi l-elettriku.Il-prestazzjoni hija tajba ħafna, madwar 100 darba ogħla minn dik ta 'materjali ordinarji mhux metalliċi.
Madankollu, anke hekk, il-konduzzjoni tal-kurrent fil-wajer kompost tal-fibra tal-karbonju ma tiddependix fuq il-fibra tal-karbonju, minħabba li l-konduttività tal-fibra tal-karbonju għadha mhix tajba daqs dik tal-metall.Ir-reżina tintegra l-filamenti tal-fibra tal-karbonju rranġati b'mod lonġitudinali fis-sħiħ, li tagħmel il-fibra tal-karbonju inqas konduttiva, għalhekk il-fibra tal-karbonju hawn ma tintużax biex twettaq l-elettriku, iżda biex iġorr il-piż.L-istruttura tal-wajer tal-qalba kompost tal-fibra tal-karbonju hija simili għal dik tal-wajer stranded tal-aluminju b'qalba tal-azzar konvenzjonali.Huwa wkoll maqsum fil-wajer tal-qalba ta 'ġewwa u l-wajer tal-aluminju tal-wiċċ.Il-wajer tal-qalba jġorr ħafna mill-istress mekkaniku tal-wajer innifsu, filwaqt li l-wajer tal-aluminju ta 'barra jġorr il-kompitu tal-fluss kurrenti.
Jirriżulta li l-wajers li jġorru t-tagħbija fil-wajers huma kollha wajers tal-azzar, ġeneralment ħbula tal-wajer tal-azzar mibrumin minn 7 linji ta 'wajers tal-azzar, u barra hija wajer tal-aluminju magħmul minn għexieren ta' linji ta 'wajers tal-aluminju, iżda l-kompost tal-fibra tal-karbonju wajer tal-materjal huwa linja tan-nofs ta 'materjal kompost tal-fibra tal-karbonju, u barra hija kwadrilaterali.Wajer tal-aluminju b'ħafna linji, kif muri fil-figura hawn taħt, ix-xellug huwa l-wajer tal-aluminju tal-wajer tal-azzar, u l-lemin huwa l-wajer tal-qalba kompost tal-fibra tal-karbonju.
Aħna nafu li għalkemm l-azzar għandu saħħa tensili tajba u toughness, id-densità tiegħu hija kbira ħafna, għalhekk hija tqila ħafna, iżda d-densità tal-materjali komposti tal-fibra tal-karbonju hija ħafna iżgħar, 1/4 biss tal-azzar, u l-piż tiegħu huwa biss l-istess volum.Madankollu, il-forza tat-tensjoni u l-ebusija tal-fibra tal-karbonju huma aħjar minn dik tal-azzar, ġeneralment mill-inqas id-doppju tal-forza tat-tensjoni tal-azzar, għalhekk l-għan ewlieni tal-użu ta 'materjali komposti tal-fibra tal-karbonju huwa li jitnaqqas il-piż tal-wajer, u l-istess ħxuna tal-fibra tal-karbonju Minħabba li l-ġibda hija aħjar, tista 'wkoll iġorr aktar wajer tal-aluminju, u tagħmel il-wajer jew il-kejbil eħxen biex jgħaddi aktar kurrent.
Peress li l-wajer kompost tal-fibra tal-karbonju għandu l-proprjetajiet eċċellenti msemmija hawn fuq ta 'densità baxxa, piż ħafif, forza ta' tensjoni kbira u toughness qawwija, jekk dan il-materjal jista 'jintuża għal żmien twil, x'aktarx li jissostitwixxi l-wajer tal-azzar u l-wajer tal-aluminju f' il-futur.Il-wajer użat komunement, u l-wajer tal-fibra tal-karbonju għandu effett ta 'tisħin meta jkun enerġizzat, għalhekk se jintuża wkoll bħala wajer tat-tisħin f'xi industriji.Għalhekk, il-wajer kurrenti mhuwiex neċessarjament metall, u l-wajer mhux metalliku se jsir ukoll aktar u aktar jidher aktar spiss.


Ħin tal-post: 15-Settembru 2022