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电线电缆市场将要迎来一场线缆新材料的变革

2019-08-19

线缆行业在市场上不仅属于重料轻工型行业,还属于资金密集型产业。随着铜价格的不断攀升,无论是国内企业还时国外企业,都在积极开发一种新的材料来替代日益高升的铜材,因此铜包铝、铜包钢、铝包钢等电缆有了很快的发展。特别是国外,依赖于其强大的技术生产力和接受新事物的能力,在很多建筑和项目上,已经广泛使用新技术新材料。

近年来,我国也积极引进了国外的一些先进技术,并且通过中国本土企业的改良和不断完善,也一定程度上在市场上应用开来,比如铜包铝作为一种金属复合材料,在一根线材上发挥两种金属材料性能,铜包铝线将铜的优良导电性和铝比重轻的优点结合在一起,形成一种轻型导电材料。按美国ASTMB566-1993(2002年再次确认)以及我国电子行业相关标准,通常铜包铝中铜铝体积比由10:90或者15:85两种。

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有人认为,铜与铝相比,铝导体的导电性、电阻率均不如铜导体,如果用铝材料作为线缆的导体,在传输过程中能量损耗就应该会比铜材料大。根据国家推荐标准,在20℃时,某一铜导体截面的直流电阻值与对应大两个规格的铝导体直流电阻值相当。这样看的话,如果只是从传输过程中能量损伤来算的话,铜材料的电力电缆可以用相对应的大两个规格的铝材料的电缆代替,它们的载流量是相当的。并且,从电缆的制造价格上算的话,在相同载流量的条件下,铝导体电缆的导体原材料相比铜导体电缆要低很多,大概是其的四分之一左右。

此外,目前已开发的金属复合线除铜包铝线外还有铜包钢线、铝包钢线以及碳纤维增强铝线等。铜包钢是把钢作为线芯,然后在其表面上包覆上一层铜的复合电线缆。铜包钢线在性能上既具备了钢的高强度、耐高温软化的机械性能又有铜的导电性能好、电阻率小的特点,因而具有传导效率高,材料成本低、抗拉断力大、质量轻、耐磨损的特点。它是目前电气化铁路用接触线的理想产品。其他在电缆行业中可替代铜导体作为分配线或通信业中的电话用户线。然而铜包钢线是用高碳钢线当作线芯,再在外面均匀的覆盖上一层纯铝。主要用于架空高压输变电线网。后来碳纤维增强铝线的研制开发生产得到了相当大的重视。

当前,国际常用的架空高压电缆一般为钢芯增强铝绞合线,由于这种电缆中钢的比重大、电阻大和磁损耗等问题,已不适应超高压电力电缆发展的需要。国际上正研究的无机连续纤维复合铝复合丝增强铝高压电缆与钢芯增强铝线相比具有高强度、低比重、低膨胀、导电性能好、无磁性、高温(200℃)不老化、强度长时间不变等优势。它被当作在未来替代钢芯增强铝绞线用作架空高压电缆的理想型产品。复合材料主要用于电线电缆方面,随着铜材料的日益紧缺,线缆逐渐向轻便、强度高、导电好、防磁、耐腐蚀的电缆趋势发展,其辅助材料也肯定朝着这个趋势发展。

那么,不管是铜包铝线还是铜包钢线显然都能够一定程度地节约原材料的生产成本,但是在性能方面是否具有可靠性呢?事实上,不论是经过反复试验也好,还是从国内外的敷设经验也好,铜包铝线和铜包钢线等双金属导线在性能上具有独特的优点。一是具有较好的延展性和可加工性。不管是铜包铝还是铜包钢都能够像铜线一样做拉拔和退火处理,还能够更进一步的生产加工成铜包漆包线及镀银、镀锡铜包钢线。二是具有独特的复合性能。铜包铝兼具铜优良的导电性能和铝密度小的特性,而铜包钢线是同时兼具铜优良的导电性和钢的高强度的机械性能的特点,镀锡铜包钢线发挥了锡的可焊性和抗硫化性,镀银铜包钢线则提高了导电性、导热性,增强了耐蚀性、抗氧化性。三是具备明显的经济效益。密度上,铜包铝的密度只占纯铜线的密度的36.5%-41.6%,相同的重量、直径的铜包铝线在长度上是纯铜线的1/2.45-1/2.65倍,同等重量、同等直径的铜包钢线抗拉强度比纯铜线高1.6-2倍以上。因此,如果合理利用导体的长度或强度的特点生产线缆的话将会减少很多生产成本。四是显著的社会效益和环境效益。铜包铝和铜包钢线可以有效缓解铜资源面临的压力、减轻电缆自身的重量,方便工人运输和施工,并且包焊接法生产工艺对环境也比较友好。因此,铜包铝和铜包钢不但在市场前景上比较广阔,并且应用范围也在进一步增大。

随着市场开发的不断深入,双金属线已经逐步被人们所接受,该产品的各种优势也在实践中体现出来。通过研发这种多金属的复合型导线,把企业或市场带入一个全新的发展阶段。多金属线是一种换代产品,其应用范围比较广泛,主要是用在电力、电子、通讯等高频信号传输领域及航空、航天、水下航行器、电子元器件接插件、电脑、仪器仪表线圈连接线、电机、变压器绕组、电视机消磁线圈和偏转线圈、特种高导电率绞线、射频屏蔽网等领域。

因此,中国电线电缆行业正在迎来一场具有颠覆性的材料革命,而颠覆的目的在于重建,根本目的就是科学而合理地降低生产材料的成本,在保证其性能与品质的基础上,扩大电线电缆生产厂家的利润,同时对于国内电线电缆产业的做大做强也做出巨大贡献!

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