Kiam temas pri dratoj, ni unue pensas pri kupraj dratoj, aluminiaj dratoj, feraj dratoj kaj aliaj metalaj dratoj.Ili ĉiuj estas faritaj el pura metala trefilado.La kialo kial metaloj estas uzitaj estas ke ĉiuj metaloj havas bonan elektran konduktivecon.La kialo kial metaloj havas bonan elektran konduktivecon estas ĉar la metalatomoj havas malpli da eksteraj elektronoj.Post kiam ili estas kombinitaj en atomgrupojn, la ekstera tavolo de ĉiu atomo ankaŭ havas nur unu aŭ du elektronojn kaj rotacias ĉirkaŭ ĝi, tiel ke la ekstera tavolo de la atomo havas nur unu aŭ du elektronojn.Estos pli da elektronaj vakaĵoj en la tavolo, do la fremdaj elektronoj povas facile eniri kaj moviĝi, kaj la metalo estas facile kondukebla elektro, do la dratoj, kiujn ni vidis, estas esence metalaj.
Pro la bona kondukteco de metalo, la nunaj dratoj estas baze metalaj.Ĉu la dratoj povas esti anstataŭigitaj per aliaj ne-kontaktaj materialoj?Ankaŭ eblas, kiel karbona fibro.
Multaj amikoj scias, ke karbonfibro estas tre malmola, sed ili ne scias, ke iuj karbonfibroj estas konduktaj.Ĉi tio estas ĉar tiaj fibroj havas atoman strukturon similan al grafito, kaj grafito estas bona konduktilo, kio estas speco de karbona elemento.Alotropoj, ĉiu karbonatomo en grafito estas ligita kun tri aliaj karbonatomoj ĉirkaŭ ĝi, aranĝitaj en mielĉela-simila sesangula strukturo, en kiu ĉiu karbonatomo elsendas liberan elektronon, do grafito kondukas elektron.La agado estas tre bona, ĉirkaŭ 100 fojojn pli alta ol tiu de ordinaraj nemetalaj materialoj.
Tamen, eĉ tiel, la kondukado de kurento en la karbonfibra kunmetita drato ne dependas de karbonfibro, ĉar la konduktiveco de karbonfibro ankoraŭ ne estas tiel bona kiel tiu de metalo.La rezino integras la laŭlonge aranĝitajn karbonfibrofilamentojn en tuton, kio faras la karbonfibro malpli konduktiva, do la karbonfibro ĉi tie ne estas uzata por konduki elektron, sed por porti pezon.La strukturo de la karbonfibra kunmetita kerndrato estas simila al tiu de la konvencia ŝtal-kerna aluminio-strandita drato.Ĝi ankaŭ estas dividita en la internan kerndraton kaj la surfacan aluminiodraton.La kerndrato portas la plej grandan parton de la mekanika streso de la drato mem, dum la ekstera aluminia drato portas nunan fluotaskon.
Montriĝas, ke la ŝarĝaj dratoj en la dratoj estas ĉiuj ŝtalaj dratoj, kutime ŝtalaj dratoj torditaj el 7 ŝtalaj ŝnuroj, kaj la ekstero estas aluminia drato kun dekoj da fadenoj da aluminiaj dratoj, sed la karbonfibra komponaĵo. materiala drato estas meza fadeno el karbonfibra kunmetita materialo, kaj la ekstero estas kvarlatera.Plurfadena aluminio drato, kiel montrite en la figuro malsupre, la maldekstre estas la ŝtala drato aluminio drato, kaj la dekstre estas la karbonfibro kunmetita kerndrato.
Ni scias, ke kvankam ŝtalo havas bonan tirstreĉon kaj fortikecon, ĝia denseco estas tre granda, do ĝi estas tre peza, sed la denseco de karbonfibraj kunmetitaj materialoj estas multe pli malgranda, nur 1/4 de ŝtalo, kaj ĝia pezo estas nur la sama. volumeno.Tamen, la tirforto kaj fortikeco de karbonfibro estas pli bonaj ol tiu de ŝtalo, ĝenerale almenaŭ dufoje la tirforto de ŝtalo, do la ĉefa celo uzi karbonfibrajn kunmetitajn materialojn estas redukti la pezon de la drato, kaj la sama dikeco. de karbonfibro Ĉar la tiro estas pli bona, ĝi ankaŭ povas porti pli da aluminia drato, igante la drato aŭ kablo pli dika por pasi pli da kurento.
Ĉar la karbonfibra kunmetita drato havas la supre menciitajn bonegajn ecojn de malalta denseco, malpeza pezo, granda streĉa forto kaj forta forto, se ĉi tiu materialo povas esti uzata dum longa tempo, verŝajne anstataŭigos la ŝtaldraton kaj aluminiodraton en la estonteco.La ofte uzata drato, kaj la karbonfibra drato havas hejtigan efikon kiam ĝi estas energiigita, do ĝi ankaŭ estos uzata kiel hejta drato en iuj industrioj.Tial, la nuna drato ne nepre estas metalo, kaj la nemetala drato ankaŭ pli kaj pli aperos pli ofte.
Afiŝtempo: Sep-15-2022