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顧名思義,銅包鋁線是指以鋁芯線為主體,外面鍍一定比例銅層的電線。這種電線的主要功能是傳輸信號,可以用作同軸電纜用導(dǎo)體及電氣裝備中電線電纜導(dǎo)體,如家用音響的連接線。但是,由于鋁的導(dǎo)電率只有銅的三分之二,這樣的電線一旦使用,電線的溫度就會上
升,帶來一定的安全隱患,用于地下及封閉工程危險性更大。所以國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,凡是用作傳輸電能的電線電纜,必須用不鍍金屬或鍍金屬的退火銅線作導(dǎo)體,禁止用鋁線(包括銅包鋁線)作導(dǎo)體。
我國線纜行業(yè)本來就是微利企業(yè),面對銅價的巨幅波動,在以“閉口合同”形式為主的國內(nèi)線纜貿(mào)易中抵抗風(fēng)險的能力極低。銅占線纜制造企業(yè)成本的70%以上。面對國際銅價上漲這個不可抗拒的外因,自主創(chuàng)新尋找原料替代品降低成本似乎就成為了企業(yè)自救的唯一可行的方法。于是銅包鋁的研發(fā)與應(yīng)用再次成為近期線纜企業(yè)紛紛討論與研究的熱點。
事實上,早在二十世紀(jì)六十年代,歐美一些國家就開始研究和應(yīng)用銅包鋁材料,并最早制定了導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)。銅包鋁線在歐美現(xiàn)已進(jìn)入使用化階段,廣泛應(yīng)用于建筑布電線和高頻同軸線上,占領(lǐng)了電話、電視、電子、建筑行業(yè)。而在二十世紀(jì)八十年代末九十年代初,我國一些出口電線電纜的導(dǎo)體要求使用銅包鋁,但國內(nèi)還沒有一家銅包鋁材料生產(chǎn)企業(yè)。在此情況下,國內(nèi)除了需要向國外進(jìn)口銅包鋁材料外,也開始著手研發(fā)試制銅包鋁材料的生產(chǎn)設(shè)備。
大連鐵道學(xué)院戴維康教授等人就是銅包鋁最早的研發(fā)者之一。但是幾年下來一直未取得實質(zhì)性進(jìn)展。1999年10月,戴維康又與大連的吳運忠博士等人合作,利用國外的舊設(shè)備生產(chǎn)出了中國造的銅包鋁材料,不僅數(shù)量沒有超過兩百噸,而且產(chǎn)品合格率僅為百分之七十。隨后,廣東一廠家試制出了第一臺銅包鋁生產(chǎn)設(shè)備,但是由于產(chǎn)量、質(zhì)量、資金等原因,最終未形成生產(chǎn)能力。
2001年10月,中國第一臺銅包鋁生產(chǎn)線在大連誕生。接著,西安也出現(xiàn)了類似的生產(chǎn)線。2005年以前,國內(nèi)真正開始生產(chǎn)銅包鋁材料的生產(chǎn)線企業(yè)只有兩家,而形成定型的,批量規(guī)模的全國也只有一家。全國能夠投入正常生產(chǎn)的生產(chǎn)線不到五十條,年生產(chǎn)能力不到兩萬噸。二十世紀(jì)九十年代初在人們試圖采用銅包鋁時,由于難以試制成功,不得不采用以鋁代銅。鋁作為導(dǎo)體材料,固然有很多優(yōu)點,但也有其固有的缺點:容易氧化,接觸電阻大,不能用焊錫焊接,比銅易腐蝕,導(dǎo)致鋁代銅的時代逐步被銅所替代。
在二十一世紀(jì)的今天,國內(nèi)銅包鋁材料生產(chǎn)設(shè)備和工藝已趨于成熟,而且早在2000年信息產(chǎn)業(yè)部也制訂了產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。較早開發(fā)試制銅包鋁導(dǎo)線生產(chǎn)線的幾家企業(yè)終于有了商機(jī)。他們投入了大量的人力、物力和財力,加大設(shè)備的開發(fā)力度。至今,國內(nèi)形成生產(chǎn)能力的銅包鋁設(shè)備制造廠有五六家,已形成生產(chǎn)導(dǎo)線的能力生產(chǎn)線近兩百條,按每條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力每班為七百千克計算,年生產(chǎn)能力不過萬噸。銅包鋁主要的生產(chǎn)廠家分布在遼寧的大連、江蘇的長江三角洲、上海、浙江、廣東一帶。
我國一些電線電纜企業(yè)經(jīng)過不斷進(jìn)行嘗試,不但在借鑒國內(nèi)外現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的研究和試驗,取得了大量的數(shù)據(jù),同時還對導(dǎo)體的界面,導(dǎo)體在各種有害、腐蝕溶液中,在用焊錫焊接的接頭上,在耐高溫中,在拉拔、退火工藝上進(jìn)行了大量的研究,還對其在工頻下的交流電阻、載流量、集膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)等進(jìn)行了大量的運算,同時還對銅包鋁的回收利用作了大量的試驗和研究。
通過多個試驗得出的結(jié)論是,在與國外研究結(jié)果的結(jié)論一致的同時,進(jìn)一步確認(rèn)在與銅導(dǎo)體直流電阻相同的條件下呈現(xiàn)出五大特點:一是,其導(dǎo)體間和與接線端子的熱循環(huán)指標(biāo)要比銅好;二是,其交流電阻、電流載流量要比銅好,從而線損也要比銅低;三是,其與錫可焊性與銅相同;四是,其接觸電阻與銅相同;五是,其電阻率可通過導(dǎo)體截面和銅含量以及復(fù)合導(dǎo)體來解決。
由此可見,銅包鋁線不管是在性能方面看,還是從回收角度考慮,都具有很大的優(yōu)勢。隨著銅包鋁線技術(shù)的不斷完善,銅包鋁線在中國市場的應(yīng)用將是難以估量的。尤其在當(dāng)今電纜行業(yè)制造成本不斷上升的情況下,更是給銅包鋁線提供了更廣闊的空間大施拳腳。
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