电线都是金属的？那你是不知道碳纤维导线吧

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视频介绍

说到电线，我们首先都会想到铜线、铝线、铁丝等金属线，它们都是纯金属拉丝制作成的，之所以用金属，是因为这些金属都有良好的导电性。我们见过的电线基本都是金属的。那么导线能用其他非金属材料代替吗？答案是可以的，比如碳纤维。前段时间，我国就建成了世界首条全线路应用碳纤维复合材料导线的特高压输电线路，它的输电电压达1000千伏。很多朋友都知道碳纤维韧性很高，却不知道某些碳纤维是导电的，这是因为这类纤维中有类似石墨的原子结构，而石墨就是一种良好的导体，而且它导电性能很好，要比一般的非金属物质高一百倍左右。不过即便如此，碳纤维复合材料导线中电流的传导也并非依靠的碳纤维，因为碳纤维的导电性还是不如金属，那要怎么做才能让碳纤维成为导线材料呢？研究人员通过探索发现，使用的碳纤维复合芯的主要原材料是聚丙烯氢碳化而成的碳纤维和高温固化树脂，树脂将纵向排列的碳纤维丝整合成了一个整体，这就使得碳纤维的导电性更差，所以输电线路里的碳纤维并不是用来导电的，而是用来承重。碳纤维复合芯导线的结构与常规的钢芯铝绞线是类似的，也是分成内部的芯线和表面的铝线，其中芯线承担导线自身的绝大部分机械应力，而外部的铝线则承担电流的通流任务。相比用钢丝承重的电线，用碳纤维复合材料承重可减轻导线的重量。因为碳纤维复合材料的密度更小，只有钢铁的1/4，但它的拉力和韧性却比钢铁还好，一般至少要相当于钢铁拉力的两倍，所以用碳纤维复合材料的主要目的，就是在自身减重的同时增加承重能力，而且同等粗细的碳纤维因为拉力更好，也可以承载更多的铝导线，使得电线或电缆变粗，以通过更大的电流。由于碳纤维复合材料导线有着上述的密度小，重量轻，拉力大，韧性强的优异性能，所以如果这种材料在使用时长上可以保证的话，那么将来很可能会代替钢丝铝导线，成为输电线路中的常用导线，而且碳纤维丝通电后有发热效果，所以它也会被作为能发热的导线在某些行业被特殊应用，因此电流导线也并非一定是金属的，非金属导线也会在以后越来越多地出现。所以，当别人再说电线都是金属时，你一定要及时纠正他们。好了，今天的节目就到这里，我们下期见。