1、緒論雙金屬銅包鋁線（Copper clad aluminum wire）簡(jiǎn)寫為CCA,采用先進(jìn)的包 覆焊接制造技術(shù)，將高品質(zhì)銅帶同心的包覆在鋁桿等芯線的外表面，并使銅層和 芯線之間形成牢固的原子間的冶金結(jié)合。這就使得在一根導(dǎo)線上發(fā)揮了兩種金屬 材料的特點(diǎn)，使銅的優(yōu)良導(dǎo)電性和鋁的重量輕的特點(diǎn)結(jié)合在一起，克服了鋁導(dǎo)線 的缺點(diǎn)，形成具有導(dǎo)電性好、密度小、柔軟、耐腐蝕、易焊接、價(jià)格低廉等特點(diǎn) 的銅包鋁線。從而發(fā)展成為一種新的金屬導(dǎo)電材料。信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展為射頻同軸電纜的大量應(yīng)用與發(fā)展帶來了重要機(jī)遇。銅 的導(dǎo)電性能好，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，在銅中加入少量的錫或銀后，其耐磨和 耐熱性能可得到進(jìn)一步提高。

2、因此同或銅合金一直被視為同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體的首選 材料。但銅的密度高，銅資源比較少，且純銅導(dǎo)體的價(jià)格較高。隨著復(fù)合技術(shù)的 不斷發(fā)展與進(jìn)步，在保證導(dǎo)電性能的前提下采用復(fù)合技術(shù)，用廉價(jià)的金屬部分代 替銅以降低生產(chǎn)成本，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究開發(fā)人員努力的目標(biāo)。其中銅包鋁復(fù) 合材料是一種比較理想的替代品。如今我國(guó)現(xiàn)有的絕緣電線電纜常用的內(nèi)導(dǎo)體主要有銅（Cu）、鋁（Al）兩種單 金屬，而且采用銅做內(nèi)導(dǎo)體的居多，鋁芯線纜用戶主要集中在東北、中部、西北 部地區(qū)。我國(guó)鋁資源非常豐富，銅資源相對(duì)匱乏，20世紀(jì)50年代到70年代中期 我國(guó)廣泛推廣使用鋁芯線纜，鋁排鋁漆包線等產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)鋁導(dǎo)體的用量占導(dǎo)體總 用量的比例達(dá)6

3、0%以上，80年代到90年代，由于銅鋁價(jià)差的縮小，銅固有的導(dǎo)電 性能大大優(yōu)于鋁的性能，再加上國(guó)際銅業(yè)組織一味鼓噪推崇銅導(dǎo)體，使鋁芯電纜 的推廣使用受到阻礙，也使銅價(jià)一路飆升，給電纜制造行業(yè)帶來前所未有的壓力， 造成流動(dòng)資本增加，利潤(rùn)空間縮小，相當(dāng)一部分企業(yè)紛紛改行、停產(chǎn)。在這銅價(jià) 高起的市場(chǎng)背景下，尋找新的導(dǎo)體材料已刻不容緩。根據(jù)國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)，在20。時(shí)，某一銅導(dǎo)體截面的直流電阻值與對(duì)應(yīng)大的兩 個(gè)規(guī)格的銅包鋁導(dǎo)體直流電阻值相當(dāng)，也就是說，從傳輸過程中的能量損失考慮， 某一銅導(dǎo)體電力電纜完全可以由對(duì)應(yīng)大的兩個(gè)規(guī)格的銅包鋁導(dǎo)體電纜所替代，它 們的載流量是相當(dāng)?shù)?。另外，從電纜造價(jià)上看，在同等載流量的

4、情況下，鋁導(dǎo)體 電纜的金屬導(dǎo)體原材料成本較銅導(dǎo)體電纜低得多。在如此情況下，無論是電纜使 用者還是設(shè)計(jì)單位，在保證載流量相同的情況下，選擇鋁芯電纜是完全可行的， 這樣不僅使電纜生產(chǎn)企業(yè)能夠回避風(fēng)險(xiǎn)，有利于行業(yè)的健康發(fā)展，同時(shí)對(duì)抑制銅 價(jià)的上漲也會(huì)起到一定的作用。第1章銅包鋁線概述1.1銅包鋁線的發(fā)展背景及歷程1.1.1銅包鋁線的歷史發(fā)展背景銅包鋁線(Copper clad aluminum wire)是在鋁芯線上同心地包覆銅層的雙 金屬?gòu)?fù)合線材，早在20世紀(jì)60年代，歐美一些國(guó)家就開始研究和應(yīng)用銅包鋁材 料，日本等國(guó)家也一直開發(fā)相關(guān)資料，并進(jìn)入實(shí)用階段，使銅包鋁成為繼銅、鋁 后的第三種導(dǎo)體。由于

5、鋁表面極易氧化，產(chǎn)生氧化膜又極難除去造成接觸電阻大 和不能焊錫焊接，嚴(yán)重影響了鋁代銅的普及率，而銅包鋁的開發(fā)成功，開創(chuàng)了鋁 代銅的轉(zhuǎn)機(jī)。早在開發(fā)初期，銅包鋁在國(guó)外僅使用在建筑電線的布線以及廣播電視通訊的 高頻電纜和屏蔽線上。隨后在1999年10月，我國(guó)戴教授與大連的吳運(yùn)忠博士、 丁紀(jì)洲高工等人合作，利用國(guó)外的舊設(shè)備生產(chǎn)出了中國(guó)造的銅包鋁材料，不僅數(shù) 量沒有超過200噸，而且產(chǎn)品合格率僅為70%。隨后，廣東一廠家試制出了第一 臺(tái)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。 經(jīng)過多次試驗(yàn)，2001年10月，中國(guó)第一臺(tái)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。

6、由于銅包鋁導(dǎo)體材料生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化，目前國(guó)內(nèi)已可以滿 足逐步實(shí)現(xiàn)大批量的產(chǎn)能，其應(yīng)用范圍越來越大，已逐步大量應(yīng)用在電動(dòng)機(jī)，變 壓器的漆包線、母線、電線電纜上，而且深受廣大用戶和制造商的歡迎。1.1.2國(guó)內(nèi)銅包鋁線近幾年的發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)線纜行業(yè)本來就是微利行業(yè)，面對(duì)國(guó)際銅價(jià)的上漲，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)自救的唯一可行的辦法。于是銅包鋁的研究與 應(yīng)用再次成為近期線纜企業(yè)紛紛討論與研究的熱點(diǎn)。2005年以前，國(guó)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)模的只有大連一家。全國(guó)能夠投入正常生產(chǎn)的生產(chǎn)線不到50條， 年生產(chǎn)能力不到2萬噸。在21世紀(jì)的今天，國(guó)內(nèi)

7、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)部也制定了產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。較早開始試制銅包鋁導(dǎo) 線生產(chǎn)線的大連、西安等幾家企業(yè)終于有了商機(jī)。至今，國(guó)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)線能力的生產(chǎn)線近200條。銅包鋁主要 的生產(chǎn)廠家分布在遼寧的大連、江蘇的常州和蘇州、上海、浙江、廣東一帶。我國(guó)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(guó)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(yàn)，取得了大量的數(shù)據(jù)，同時(shí)還對(duì)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，在拉撥、退火 工藝上進(jìn)行了大量的研究，還對(duì)其在工頻下的交流電阻、載流量、集膚效應(yīng)、

8、鄰 近效應(yīng)等進(jìn)行了大量的運(yùn)算，同時(shí)還對(duì)銅包鋁的回收利用作了大量的試驗(yàn)和研究。 得出的結(jié)論是，在與國(guó)外研究結(jié)果的結(jié)論一致的同時(shí)，進(jìn)一步確認(rèn)在與銅導(dǎo)體直 流電阻相同的條件下：1.其導(dǎo)體間和與接線端子的熱循環(huán)指標(biāo)要比銅好；2.其交 流電阻、電流載流量要比銅好，從而線損也要比銅低；3.其與錫可焊性與銅相同; 4.其接觸電阻與銅相同；5.其電阻率可通過導(dǎo)體截面和銅含量以及復(fù)合導(dǎo)體來調(diào) 節(jié)。1.1.3國(guó)外銅包鋁線的發(fā)展?fàn)顩r在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，銅包鋁的開發(fā)應(yīng)用已有30多年，但是應(yīng)用量似乎并沒有增 大。英國(guó)西蒙公司認(rèn)為，銅包鋁在電線電纜行業(yè)中應(yīng)用量很少。在歐美國(guó)家，銅 包鋁主要應(yīng)用在通信領(lǐng)域，特別是高頻領(lǐng)域中做導(dǎo)

9、電芯與屏蔽用。在大容量特種 導(dǎo)體例如銅包鋁扁線、銅包鋁母線、紙包扁線（母線）也會(huì)得到應(yīng)用。美國(guó)GC公 司對(duì)銅包鋁導(dǎo)線的連接部位的可靠性得出的結(jié)論是：能和銅線用同一方法連接。 美國(guó)UL還對(duì)10AWG和12AWG的鋁導(dǎo)線由于連接不良引起的事故進(jìn)行了研究，而 銅包鋁不存在這個(gè)問題。美國(guó)UL還制定了銅包鋁的導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)（UL1561-2001）。英 國(guó)BICC公司經(jīng)過對(duì)電纜以及連接的通電負(fù)荷長(zhǎng)達(dá)七年的研究，經(jīng)過1000萬小時(shí) 的反復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果顯示：銅包鋁在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上可與銅線競(jìng)爭(zhēng)，且價(jià)格穩(wěn)定。在 美國(guó)的ASTM標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)銅包鋁導(dǎo)線的構(gòu)造和特性作了詳細(xì)的規(guī)定；美國(guó)的TI公司 還把銅比例為10%的銅包鋁作為導(dǎo)線

10、標(biāo)準(zhǔn)。日本的電線株式會(huì)社把銅包鋁是否可 作為電線電纜的導(dǎo)體材料進(jìn)行了大量的調(diào)查和研究。研究試驗(yàn)的內(nèi)容包括:1.對(duì)銅 包鋁的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)（銅的比例1015%和線經(jīng)與厚度關(guān)系）；2.物理機(jī)械性能；3. 表面特性，尤其是鋁的接觸電阻特別大，而銅包鋁則與銅一樣優(yōu)良。同時(shí)還對(duì)其 彎曲剛性、反復(fù)彎曲、反復(fù)卷繞等進(jìn)行試驗(yàn)。電線株式會(huì)社還對(duì)連接器和配線器 具的連接進(jìn)行了大量的研究：1.對(duì)接觸電阻的試驗(yàn);2 .通電熱循環(huán)試驗(yàn)。與銅用接 頭的連接研究:1 .選用尺寸范圍的使用；2.二次壓接的效果；3.對(duì)各種接頭及接線 器的適合性。日本的電線株式會(huì)社歷經(jīng)了數(shù)年的適用性研究證明銅包鋁具有：1. 連接易；2.連接可靠；3.

11、重量輕；4.繞性好；5.經(jīng)濟(jì)，具有與銅線同樣安全可靠 的特點(diǎn)。1.2銅包鋁線的特性對(duì)于機(jī)電安裝行業(yè)，電線電纜在機(jī)電安裝工程中占據(jù)了重要的地位，作為其 主要原材料的銅，占了電纜產(chǎn)品總成本的70%80%，銅電纜的價(jià)格隨著銅價(jià)的上漲 而急劇增長(zhǎng)，對(duì)投資方和施工方在工程造價(jià)控制方面帶來極大的困難，為此，銅 包鋁電纜研究和應(yīng)用迅速增長(zhǎng)。銅包鋁線纜是指以鋁芯線代替銅成為線纜主體，外面包一定比例的銅層的電 線電纜。銅包鋁電纜就其用途來分，基本可分為兩類：一類是信號(hào)或通訊用途的 銅包鋁電纜，另一類是供電用的銅包鋁電纜。就其特性，將銅包鋁和純銅電纜進(jìn) 行以下的比較1.2.1銅包鋁通信電纜機(jī)械特性：純銅導(dǎo)體強(qiáng)度、

12、伸長(zhǎng)率比銅包鋁導(dǎo)體大，也就是說純銅在機(jī)械性 能方面比銅包鋁好。從電纜設(shè)計(jì)的角度來看，純銅導(dǎo)體比銅包鋁導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好 的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過程中不一定需要。銅包鋁導(dǎo)體比純銅輕很多，因此銅包鋁 的電纜在整體重量上比純銅導(dǎo)體電纜要輕，這樣會(huì)給電纜的運(yùn)輸和電纜的架設(shè)施 工帶來方便。另外銅包鋁比純銅軟一點(diǎn)，用銅包鋁導(dǎo)體生產(chǎn)的電纜在柔軟性方面 比純銅的電纜好一點(diǎn)。電氣性能：因?yàn)殇X的導(dǎo)電性比銅差，使得銅包鋁導(dǎo)體的直流電阻比純銅導(dǎo)體 大，這點(diǎn)有無影響主要看電纜是否會(huì)被用來供電，如給放大器提供電源，如果被 用來供電的話，銅包鋁導(dǎo)體將會(huì)導(dǎo)致額外的電力消耗，電壓降低較多。當(dāng)頻率超 過5MHz時(shí)，此時(shí)的交流電阻衰減在這

13、兩種不同的導(dǎo)體下沒有明顯的區(qū)別。當(dāng)然， 這主要是因?yàn)楦哳l電流的集膚效應(yīng)，頻率越高，電流的流動(dòng)就越接近導(dǎo)體表面， 在銅包鋁導(dǎo)體的表面實(shí)際上純銅材料，當(dāng)頻率高到一定時(shí)候，整個(gè)電流鍍?cè)阢~材 質(zhì)里面流動(dòng)了。在5MHz情況下，電流在近表面的約0.025毫米厚度中流動(dòng)，而銅 包鋁導(dǎo)體的銅層厚度比此厚度多約一倍。對(duì)于同軸電纜，因?yàn)閭鬏數(shù)男盘?hào)是在5MHz 以上，因此銅包鋁導(dǎo)體和純銅導(dǎo)體傳輸效果是相同的。在實(shí)際測(cè)試電纜的衰減可 以證明這一點(diǎn)。銅包鋁較純銅導(dǎo)體軟，在生產(chǎn)過程中容易進(jìn)行矯直處理，因此在 一定程度上可以說用銅包鋁的電纜要比用純銅導(dǎo)體的電纜回波損耗指標(biāo)好。經(jīng)濟(jì)性：銅包鋁導(dǎo)體是按重量出售的，純銅導(dǎo)體也是按

14、重量出售的，銅包鋁 導(dǎo)體的價(jià)格要比相同重量的純銅導(dǎo)體貴一些。但是同樣重量的銅包鋁要比純銅導(dǎo) 體長(zhǎng)度長(zhǎng)很多，而電纜是按長(zhǎng)度計(jì)算的。相同重量，銅包鋁線是銅線長(zhǎng)度的2.5倍, 價(jià)格僅僅是每噸多幾百元。綜合下來，銅包鋁就很有優(yōu)勢(shì)。由于銅包鋁電纜比較輕，電纜的運(yùn)輸成本、安裝架設(shè)成本都會(huì)有所降低，會(huì)給施工帶來一定的方便性。1.2.2銅包鋁電力電纜直流電阻率：銅包鋁線的電阻率比純銅線大，約為純銅線的1.5倍，在陰值 相同時(shí)，銅包鋁線重量約為純銅線的1/2。根據(jù)集膚效應(yīng)計(jì)算，在5MHz以上高頻 時(shí)，與相同截面的銅導(dǎo)體相比，其電阻率相等。在50Hz頻率的電力電纜的使用中， 其銅導(dǎo)體的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)在150m

15、m2以上就逐漸顯得突出，同時(shí)由于科學(xué)技 術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生高次諧波電流和能源會(huì)注入到供電系統(tǒng)中，在系統(tǒng)的阻抗上 產(chǎn)生出相應(yīng)頻率的高次諧波電壓，致使電壓的波形發(fā)生畸變，增加供電系統(tǒng)的損 耗，使導(dǎo)體發(fā)熱增加。此外，電纜使諧波放大，在接頭處產(chǎn)生過電壓而損壞電纜 頭。采用銅包鋁導(dǎo)體會(huì)起到降低高次諧波產(chǎn)生的交流阻抗（電阻）的作用。在其他 使用場(chǎng)合，通過采取提高銅包鋁單絲中銅的體積和相應(yīng)的工藝措施，使銅包鋁/銅 復(fù)合導(dǎo)體在現(xiàn)有同規(guī)格導(dǎo)體的外徑尺寸上限內(nèi)，滿足導(dǎo)體直流電阻要求。接駁方式：采用銅包鋁導(dǎo)體可滿足目前待續(xù)多年的電線電纜在產(chǎn)品選型、設(shè) 計(jì)、使用、安裝等方面的習(xí)慣，還對(duì)電纜的接線端子緊壓、錫焊接有利。

16、降低交流電阻：交流電阻是電流載流量的主要依據(jù)，根據(jù)集膚效應(yīng)的原理， 單根導(dǎo)線的表面，其單位面積通過的電流比導(dǎo)線的圓心單位面積通過的電流要大， 也就是說，大截面導(dǎo)體的圓心在相同導(dǎo)體相成的圓面積內(nèi)，圓心比圓周通過的電 流要小，所以把圓心導(dǎo)體與圓周導(dǎo)體用不同的金屬組成是最合理、最經(jīng)濟(jì)的。影 響交流電阻指標(biāo)除直流電阻、集膚效應(yīng)外，還有鄰近效應(yīng)，與相同直流電阻的銅 導(dǎo)體相比，采用銅復(fù)合導(dǎo)體后，單根導(dǎo)體內(nèi)，鋁在園心，銅在外緣;在絞合導(dǎo)體內(nèi)， 內(nèi)層是銅包鋁，外層是純銅，而鋁對(duì)集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)都沒有銅敏感，同時(shí)銅 復(fù)合導(dǎo)體會(huì)使導(dǎo)體總截面增加一部份，因此也增加了導(dǎo)體的表面積，改善了電纜 的散熱條件，增加了散熱

17、面積，而鋁的導(dǎo)熱系數(shù)與銅相近，在同等的材料成本條 件下，交流電阻的指標(biāo)要經(jīng)濟(jì)得多。具有良好的耐腐蝕性：鋁比銅易腐蝕，但由于銅包鋁材料已經(jīng)完全冶金化， 鋁完全被銅所覆，不會(huì)被水、空氣接觸，完全達(dá)到與銅一樣的性能。銅包鋁/銅復(fù) 合導(dǎo)體還更用利于避免電纜在長(zhǎng)期使用過程中由于腐蝕、碰傷或因緊壓、錫焊接 不好使導(dǎo)體與接線端子接觸不良、發(fā)熱引起銅層脫落和銅鋁兩種金屬之間形成電 勢(shì)差，加速電化腐蝕，造成電纜端部燒毀的隱患。對(duì)于鋁導(dǎo)體，特別是在沿海地 區(qū)，大氣中鹽霧所含有的氯離子會(huì)凝聚在鋁的表面，易在表面的雜質(zhì)和缺陷周圍 引起局部腐蝕，形成孔洞、裂紋和微電池，加劇鋁導(dǎo)體的腐蝕。成本低重量輕：與相同技術(shù)指標(biāo)的銅

18、芯電纜相比，銅包鋁導(dǎo)體電纜可節(jié)約成 本40%以上，銅包鋁/銅復(fù)合導(dǎo)體電纜可節(jié)約成本20%以上。銅包鋁線的比重僅為純銅線的37%-40%。在線徑、重量相等的情況下，其長(zhǎng)度是純銅線的2.5倍。良好的焊接性：銅包鋁線由于其表面同心包覆了一層純銅，因此具有跟純銅 線一樣的可焊性，方便生產(chǎn)。雖然銅包鋁電纜已經(jīng)誕生，并正逐步得到應(yīng)用，但尚有不小阻力，主要表現(xiàn) 為銅包鋁電纜尚比較難找到國(guó)家、行業(yè)的應(yīng)用依據(jù)，難以得到設(shè)計(jì)單位的認(rèn)可。 銅包鋁電纜尚有相當(dāng)多的產(chǎn)品還沒有3C認(rèn)證，行業(yè)尚停留在產(chǎn)品鑒定，制定企業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)的階段，不同品牌之間的產(chǎn)品規(guī)格、特性、使用標(biāo)準(zhǔn)差異較大，工程設(shè)計(jì)者 應(yīng)用時(shí)難以把握，投資方暫時(shí)也不樂

19、意接受。但是，隨著國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的逐步完善和認(rèn)可，銅包鋁電纜必將走向規(guī)范 化，無疑將成為了未來幾年電線電纜的亮點(diǎn)，帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。第2章銅包鋁線的結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能2.1銅包鋁線的各項(xiàng)參數(shù)2.1.1結(jié)構(gòu)參數(shù)按銅層體積比分可以分為：10%和15%兩種，銅層體積比為15%的銅包鋁線主 要用于傳輸高頻信號(hào)的同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體，10%的銅包鋁線主要用于傳輸?shù)皖l電流線 纜的導(dǎo)體。按銅層重量，可以計(jì)算出同層體積比為10%和15%的銅包鋁線，其銅層重量比 分別為26.8%和36.8%。另外，按照它的使用狀態(tài)可以分為軟態(tài)（A類）和硬態(tài)知類）兩種2.1.2物理性能參數(shù)金屬材料在各種物理現(xiàn)象作用下所表現(xiàn)出來的性能，

20、成為物理性能。下面介 紹幾個(gè)與銅包鋁線生產(chǎn)和使用有關(guān)的物理性能。密度對(duì)于銅層體積比為15%的銅包鋁線，其密度為3.63/cm;而銅層體積比為15% 的銅包鋁線的密度小，使銅包鋁線具有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）對(duì)于同樣重量和線徑的純銅線和銅包鋁線相比，銅包鋁線的長(zhǎng)度約為純 銅線的1.72.5倍，這將為廠商降低材料成本。（2）由于1噸銅包鋁線中銅的重量為268368Kg，可代替1.72.5噸純銅 線，使得使用銅包鋁線可以節(jié)約大量銅資源。比熱根據(jù)熱力學(xué)公式Q = cm （七2-匕），由于純銅線的比熱c = 0.092Kcal / kg.k，銅 包鋁線的比熱c = 0.149Kcal / kg.k，這就意味著銅

21、包鋁線的比熱要比純銅線的比 熱大得多，那么在同樣重量的銅包鋁線溫度升高1度所需要的熱量比純銅線多。 如前所述，在重量和直徑相同的情況下，銅包鋁線的長(zhǎng)度要比純銅線長(zhǎng)的多，因 而散熱條件比純銅線的好。如果使銅包鋁線和純銅線電阻相同，并在通以相同電 流的條件下，經(jīng)相同的時(shí)間后用銅包鋁線制成的線纜其溫度一定比純銅線制成的 低。這對(duì)安全用電有很大好處。導(dǎo)電性銅包鋁線的電阻率比銅的大，但比鋁小，20r時(shí)體積比為10%和15%的銅包 鋁線直流電阻率分別為0.02743。mm/m和0.02676Q mm / m。所以按國(guó)際電工 規(guī)定將退火工業(yè)銅在20C時(shí)的電阻率等于0.017241Q mm/m為標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電率，以

22、 100%IACS表示，那么銅包鋁的導(dǎo)電率為65%IACS左右?？估瓘?qiáng)度和延伸率抗拉強(qiáng)度和延伸率是根據(jù)線徑不同而不同，具體參數(shù)可以參照電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SJ/11223-2000銅包鋁線線膨脹系數(shù)金屬材料的熱脹冷縮現(xiàn)象是眾所周知的。但不同的金屬其體積隨溫度的變化 量是不同的。銅包鋁線的線膨脹系數(shù)與純鋁線相近，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純線。這一特性對(duì)于用銅包 鋁線做內(nèi)導(dǎo)體、用鋁制作屏蔽層的同軸電纜來說相當(dāng)重要。當(dāng)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的外 界溫度發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)導(dǎo)體的伸縮量與鋁屏蔽層的大體相同，不會(huì)產(chǎn)生象用純銅 線做內(nèi)導(dǎo)體那樣，冬天屏蔽層縮近，夏天屏蔽層伸長(zhǎng)，而使電纜接頭產(chǎn)生接觸不 良的現(xiàn)象。2.2銅包鋁線的力學(xué)性能金屬材料在

23、成纜加工時(shí)，以及成纜后在使用的過程中，都要受到多個(gè)外力的 作用。金屬導(dǎo)體抵抗外力作用的能力，稱為力學(xué)性能。常用的力學(xué)性能指標(biāo)有抗 拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和彈性模量等。2.2.1抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度是指式樣在拉力作用下拉段后單位橫截面上所承受的拉力。若以P 表示拉段式樣之力（單位N），以S表示試樣的橫截面積（單位為mm2）導(dǎo)體的抗 拉強(qiáng)度除與材料化學(xué)成分有關(guān)，還取決于加工狀態(tài)。經(jīng)過拉拔變形而硬化的導(dǎo)體 （硬態(tài)），抗拉強(qiáng)度較高；而拉拔后經(jīng)過退火的導(dǎo)體（軟態(tài)），則抗拉強(qiáng)度較低。 銅包鋁線的抗拉強(qiáng)度無論硬態(tài)或軟態(tài)，都比純銅線的低，但足以滿足線纜的要求。 在拉拔細(xì)線或特殊加工的情況下要求銅包鋁線有較高的抗拉強(qiáng)度，則

24、可選用強(qiáng)度 較高的鋁線芯，以提高整根銅包鋁線的強(qiáng)度。2.2.2伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率是指試樣拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度Lk與試樣原始標(biāo)距長(zhǎng)度L0之差與原標(biāo)距長(zhǎng) 度L0之比，以百分?jǐn)?shù)表示，與抗拉強(qiáng)度一樣，導(dǎo)體的伸長(zhǎng)率也與化學(xué)成分以及加 工狀態(tài)有關(guān)。經(jīng)過退火的軟態(tài)導(dǎo)體，伸長(zhǎng)率很高；但經(jīng)過多次的拉拔后，產(chǎn)生加 工硬化現(xiàn)象。為此必須對(duì)加工硬化的材料景象退火處理，提高其伸長(zhǎng)率，以便繼 續(xù)拉拔。2.2.3彈性模量彈性模量在工程上被成為材料的剛度，表示材料對(duì)彈性變形的抗力，單位為 MPa。材料的剛度與機(jī)器零件或構(gòu)件的剛度不同，后者除與材料的剛度有關(guān)外，還 與其截面積的和尺寸以及載荷作用的方式有關(guān)。彈性模量也四金屬材料的一個(gè)重要

25、的力學(xué)性能指標(biāo)。對(duì)于用線材加工個(gè)中形 狀的制品時(shí)，彈性模量小的金屬，所需加的力就越小，加工就較方便。從表2-1所列的數(shù)據(jù)了知，銅包鋁線的彈性模量比純銅的小的多，因此用此 加工成各種繞組和線圈時(shí)要比純銅線的方便的多，從而減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。2.3銅包鋁線的化學(xué)性能金屬材料的化學(xué)性能是指金屬對(duì)周圍介質(zhì)侵蝕的抵抗能力。俗稱抗氧化或耐 腐蝕能力。金屬的氧化或腐蝕根據(jù)其產(chǎn)生的原理不同可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐 蝕兩種。2.3.1化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕為金屬與外界介質(zhì)發(fā)生氧化學(xué)作用而產(chǎn)生的腐蝕。例如，銅包鋁線 退火時(shí)，未抽盡的空氣或沖入的保護(hù)氣體不純，含有一定濃度的氧氣，在較高溫 度下與銅發(fā)生如下的氧化反應(yīng)，使

26、之產(chǎn)生腐蝕。2.3.2電化學(xué)腐蝕銅包鋁線中銅與鋁是兩種電極電位不同的金屬，在它的端面上銅與鋁暴露在 大氣中，若大氣中濕度較大，端面吸附了微小的水分子 而聚積成微小水滴。由 于大氣中存在煤的燃燒產(chǎn)物或大量機(jī)動(dòng)車排出的尾氣，其中含有SO2。SO2在空氣氧 化成SO3,溶于小水滴中形成酸溶液中產(chǎn)生的腐蝕電池的H2SO4，便成為電解質(zhì)溶液， 產(chǎn)生腐蝕電池。在這個(gè)腐蝕電池中，由于鋁的電極電位較低而被腐蝕。即使是一 塊金屬，不與其它金屬接觸，放在電解質(zhì)溶液中，也會(huì)產(chǎn)生與上述相類似的腐蝕 電池。例如，銅中常含有少量雜質(zhì)，雜質(zhì)的電位往往較銅的高，當(dāng)銅表面存在酸 性水滴時(shí)而形成電池，使銅遭受腐蝕。為了防止銅包鋁

27、線端頭產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕最好的方法是將端頭與大氣隔離，目 前可采用兩種方法：1.電鍍法：在銅包鋁線對(duì)接的接頭處鍍一層銅，但太費(fèi)時(shí)間（需40分鐘）。但 在生產(chǎn)銅包鋁線的企業(yè)應(yīng)用問題不大，因可將很多接頭同時(shí)電鍍。鋁的表面鍍銅 是很困難的。2.涂銅色快十漆：兩分鐘之內(nèi)十固，顏色與銅相當(dāng)。這對(duì)于使用銅包鋁線的 用戶非常方便。因?yàn)橛脩艨稍谌魏尾课粚⒉季€剪斷，此斷頭一定暴露在空氣中， 為防止長(zhǎng)時(shí)間暴露后產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，可立即在端頭上涂快十漆。銅包鋁線斷面的銅和鋁是直接接觸在一起的，若表面有電解質(zhì)的存在，就回 存在電化學(xué)腐蝕。銅包鋁線若長(zhǎng)期放在室內(nèi)，室內(nèi)的濕度不大則不會(huì)產(chǎn)生電化學(xué) 腐蝕，如果暴露在室外，由于腐蝕

28、物將其端部覆蓋腐蝕現(xiàn)象也不會(huì)太嚴(yán)重，但在 經(jīng)常有水的情況下將會(huì)產(chǎn)生明顯的腐蝕現(xiàn)象。銅包鋁導(dǎo)線連接時(shí)，接觸電阻隨接觸負(fù)荷的增大而減小，最后趨于不變。由 于鋁的表面易于氧化，當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)鋁/鋁，鋁/銅的接觸電阻較大，隨著載荷的 增大，接觸電阻下降。而銅/銅和銅包鋁/銅包鋁連接時(shí)，即使在載荷較小的情況 下，接觸電阻都較小，且兩者極為接近。這也是銅包鋁代替鋁的一個(gè)重要原因。2.4銅包鋁與其他金屬線材的比較與純銅導(dǎo)線相比：銅包鋁線既具有良好的導(dǎo)電性又具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)，有明 顯的經(jīng)濟(jì)效益，且施工中柔韌性好，易操作。相同線經(jīng)重量下的長(zhǎng)度比為2.45:1 因此購(gòu)買1噸銅包鋁線相當(dāng)于購(gòu)買了 2.45噸純銅線，具

29、有節(jié)省成本的巨大優(yōu)勢(shì)。與純鋁線相比：導(dǎo)電率更高，還增強(qiáng)了抗拉強(qiáng)度及延伸率，良好的焊接性： 銅包鋁線由于其表面同心的包覆了一層純銅，因此具有跟純銅線一樣的可焊性使 該產(chǎn)品的機(jī)械性及適用性得到大幅提升。與鋁鎂合金線相比：銅包鋁線由于其芯線表面同心的包覆了一層純銅，因此 具有跟純銅線一樣的可焊性，而不必像鋁鎂合金線那樣做特殊處理。表2-1銅包鋁線的主要特性及其與純銅和純鋁線的比較特性單位銅包鋁線純銅線純鋁線參結(jié) 數(shù)構(gòu)銅層面積比%10151000銅層質(zhì)量比26.836.81000物養(yǎng)能密度g/cm33.323.638.892.70比熱kcal/kg.K0.1820.1490.0920.215線膨脹系數(shù)

30、1/OC0.1820.1490.09820.215電阻率Q *mm2/m0.026160.024640.017240.02740導(dǎo)電率%667010063力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度軟態(tài)MPa901109012022027070110硬態(tài)170230180240350470150210伸長(zhǎng)率軟態(tài)%2530253030452325硬態(tài)0.52.00.52.00.52.00.52.0彈性模量MPa690007200012000063000第3章銅包鋁線的生產(chǎn)工藝流程3.1銅包鋁線的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝3.1.1雙金屬覆合生產(chǎn)工藝雙金屬?gòu)?fù)合線材的加工方法目前主要有：雙帶軋壓法、靜液擠壓法、電鍍法、 熱浸涂法、包覆

31、焊接法等。1雙帶軋壓法該法主要用于銅包鋁、銅包鋼線的制造，是用二條銅帶和一根芯線，成型包 覆后，以孔型將它們軋制成一體。因?yàn)橛邢喈?dāng)?shù)淖冃瘟?，故結(jié)合良好。該方法技 術(shù)成熟，但設(shè)備投資較大。2靜液擠壓法該方法的基本原理是利用摩擦力作為動(dòng)力進(jìn)行擠壓。在連續(xù)擠壓工藝方法的 基礎(chǔ)上，使擠出的復(fù)層金屬可直接或間接地包覆在芯線上，并與芯線同時(shí)從?？?中擠出，形成復(fù)合產(chǎn)品。該方法具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)， 但設(shè)備投資較大。3電鍍法該方法是應(yīng)用電解電鍍?cè)?，芯線作陰極，包覆層金屬作陽極，目前主要用 于銅包鋼細(xì)線的生產(chǎn)。另外，鍍竦銅線、鍍銀銅線等特種復(fù)合線材也主要采用該 種工藝。該方法包覆層同心

32、度一般，鍍層厚度受到一定限制，有時(shí)鍍層成分不純， 但生產(chǎn)成本低4熱浸涂法熱浸涂法是一種液一固相復(fù)合工藝，將低熔點(diǎn)的涂層金屬融化成液相，熔點(diǎn) 較高的芯線以固相形式存在。調(diào)整芯線的速度運(yùn)行，以獲得合適的包覆層厚度。 此法簡(jiǎn)便易行，較容易實(shí)現(xiàn)。包覆層的厚度可以控制，生產(chǎn)靈活性大，目前在我 國(guó)鍍錫銅線應(yīng)用比較廣泛。5包覆焊接法銅包鋁線生產(chǎn)工藝流程如下圖所示：首先應(yīng)對(duì)原材料（銅帶和鋁芯線）進(jìn)行徹底的焊前處理，除去表面的油脂和氧 化層。然后將銅帶和鋁芯線同時(shí)送入復(fù)合箱中，處于惰性氣體保護(hù)中，以防止清 理后的銅帶和鋁芯線再次氧化。在包覆焊接裝置中，銅帶在多對(duì)垂直成形輪和水 平成形輪的作用下，沿縱向逐步形成圓

33、管狀并將鋁芯線包覆其中，然后進(jìn)入焊接 區(qū)用高速氬弧焊方法將圓管的縱縫連續(xù)不斷地焊接起來，形成銅包鋁線坯并纏繞 在卷盤上。隨后，將線坯送入拉絲機(jī)中，進(jìn)行多道次拉絲模拉拔。線坯在拉拔過 程中，達(dá)到規(guī)定直徑的導(dǎo)線，同時(shí)使銅、鋁界面實(shí)現(xiàn)固相冶金結(jié)合。最后，通過 熱處理賦予銅包鋁線所需的力學(xué)性能。包覆焊接前處理過程：鋁桿進(jìn)入焊接機(jī)前要經(jīng)過垂直成型輪和水平成型輪來 確保鋁桿的直線型。鋁桿校直以后還要進(jìn)行對(duì)其進(jìn)行去除表面氧化層的處理其裝 置，用一對(duì)既有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)的帶金屬刷絲的刷輪來完成。對(duì)銅材的處理：在銅材進(jìn)入包覆焊接機(jī)前首先進(jìn)行對(duì)銅帶的清洗，用的是15% 的工業(yè)洗潔精，主要去除銅帶表面的油污和雜物，然后

34、用9塊毛巾包在銅帶上將其 擦十。最后是兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的金屬絲刷將其表面的氧化銅刷去，刷子和銅帶之間的壓 力用他們之間所通過的電流來表示，一般在23A。如果太大就會(huì)將銅帶刷的太薄， 若是太小就不能將銅帶上的氧化銅徹底的刷掉。包覆焊接過程：處理好的銅帶和鋁桿進(jìn)入包覆焊接機(jī)內(nèi)，首先在開機(jī)五分鐘 之前應(yīng)先充入氬氣。將里面的空氣排出，在焊接前有五組成型輪將平的銅帶逐步 軋變成圓形。銅帶的焊接過程：銅包鋁線的生產(chǎn)最關(guān)鍵的工序就是銅帶的焊接過程，其焊 接時(shí)的工藝參數(shù)如表3-1所示。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 表3-1銅帶的焊接的工藝參數(shù)焊接電流A電弧電壓V焊接速度 (m.mm2)氬氣流量L啞2電源種類與極性鎢極

35、直徑皿90 1609111057直流正接3.2銅帶成為和鋁桿同心圓的環(huán)形包在鋁桿的外面以后，其縫隙是0.5啞左右。焊 縫和焊槍的距離里是0.50.8啞，此距離要根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際速度和焊極的電壓來 調(diào)整。以確保焊逢的飽滿，兩側(cè)成直線，光亮，焊接中不出現(xiàn)開焊和砂眼現(xiàn)象為 準(zhǔn)。收線：收線的要求是要將有質(zhì)量問題的線坯剪掉，并迅速的封住線坯的頭端。 以防止里面氬氣的外瀉。排線要密實(shí)有規(guī)律不準(zhǔn)壓線。3.2銅包鋁線的拉拔設(shè)備及工藝銅包鋁線由于其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是不能用普通的拉絲設(shè)備的。其拉絲設(shè)備 及關(guān)鍵部件為：軋尖機(jī)，專用拉絲模具等。為了使銅包鋁線便于穿模，必須將其 端頭軋尖，所用的設(shè)備為軋尖機(jī)。銅包鋁線拉拔

36、時(shí)各參數(shù)如表3-2所示表3-2銅鋁固相結(jié)合模具參數(shù)拉伸道次1234567891011?？字睆絾?. 28.37.46.55.65.04.43.83.22.82.56在每道次的模具中是分成三個(gè)模具來完成此道次的面縮率的，這樣有利于保 證銅層的完整性。銅包鋁線的專用模具的?？仔螤钶^為復(fù)雜，按拉拔所起的作用不同可以分為 四個(gè)部分：入口錐，工作錐，定徑區(qū)，出口區(qū)。銅包鋁線由于表面為銅層，里面 是較軟的鋁，因而拉絲模具的形狀和尺寸可以參照純銅的模具來選擇，工作錐的 錐角取25度。拉拔配模設(shè)計(jì)：拉絲模具的材料一般采用硬質(zhì)合金，金剛石和人造金剛石等。 拉制銅包鋁線所選用的模具的材料為人造金剛石模具。根據(jù)截面

37、總收縮率的要求， 由銅包鋁線成品線的直徑，確定線坯直徑。根據(jù)銅包鋁線的特點(diǎn)，確定每一拉拔 道次的面縮率，從而定出每一道拉絲模的直徑。在單次拉絲機(jī)上拉拔的道次面縮 率，及模具的直徑的確定比較方便。因?yàn)楦鞯来尉€材的變形量相互間沒有連帶關(guān) 系，只要道次面縮率在規(guī)定的范圍內(nèi)即可。拉拔道次面縮率過小，拉拔時(shí)只有銅 層變形而鋁芯幾乎不變形，極易造成銅層堆積現(xiàn)象。拉拔時(shí)面縮率過大，必然導(dǎo) 致拉拔力和變形量的增加，潤(rùn)滑條件惡化，使銅層損傷，并易產(chǎn)生粘?，F(xiàn)象甚至斷線。通過拉拔工藝，使兩種金屬共同產(chǎn)生塑性變形，從而雙金屬在逐漸減徑過 程中接觸表面達(dá)到接近原子間距離，形成結(jié)合層;在一定條件下，一定范圍內(nèi)，其 變形程

38、度（變形前后線材截面積之比）越大，固相結(jié)合質(zhì)量相對(duì)越好。由于線坯中銅層內(nèi)徑與鋁芯間有一定的間隙，當(dāng)線坯開始拉拔時(shí)，主要是銅 層產(chǎn)生縮徑，而鋁的變形量很小，因而道次面縮率不可以太大，可去15%左右，否 則容易造成銅層的損傷。因此可以選用9.2啞的模具，將線坯由10.0啞拉致 9.2啞，隨后在拉拔初期，銅包鋁塑性很好，應(yīng)采用25%左右的較大道次面縮率。 經(jīng)過多次拉拔后，銅和鋁的強(qiáng)度，硬度提高，塑性韌性降低，產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象， 銅包鋁線的拉拔性能變差，因而道次面縮率應(yīng)逐漸減小，在15-18%之間。當(dāng)拉拔 到1.0-2.0啞時(shí)，為了降低硬度和強(qiáng)度，恢復(fù)塑性，必須進(jìn)行退火，退火后再 進(jìn)行拉拔。每一次拉拔

39、時(shí)，可以采用兩個(gè)或者三個(gè)模孔直徑逐次減小的模具串排在一起 進(jìn)行拉拔。采用這種方式的優(yōu)點(diǎn)是可以減少模具的磨損。這樣一方面減少了每一 個(gè)模具的模孔直徑與線材直徑之差；另一方面前兩道模具對(duì)拉拔力有阻止作用， 相當(dāng)于加了一個(gè)反拉力，線材在反拉力的作用下直徑變細(xì)，便于通過模具，從而 減小了對(duì)模具的磨損。缺點(diǎn)是增加了模具的數(shù)量。3.3銅包鋁線的退火工藝銅包鋁線的退火和銅線一樣，消除拉拔后的冷作硬化現(xiàn)象，使扭曲的品格通 過再結(jié)品恢復(fù)規(guī)則排列而軟化。然而，雙金屬導(dǎo)體的退火工藝與銅鋁單質(zhì)導(dǎo)線的 退火有比較明顯的差異。銅線在再結(jié)品溫度以上至熔點(diǎn)以下的幾百度范圍內(nèi)的任 意點(diǎn)上退火都不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故，對(duì)溫度的波動(dòng)反應(yīng)

40、不甚敏感；而銅包鋁線對(duì)爐 溫限定的比較嚴(yán)格、走線管之間溫差不許太大差異。以走線管作加熱元件的水封 式銅線退火爐，由于其是自熱式熱源，爐溫平衡后各走線管溫度場(chǎng)分布不同.最 近爐體外側(cè)的走線管總是低于內(nèi)側(cè)的管溫，且設(shè)定爐溫越高.溫差愈大，可達(dá)30r 以上。同時(shí)走線的同規(guī)格導(dǎo)體的退火性能大不相同，當(dāng)中間排列的走線管的導(dǎo)體 合格時(shí)，外側(cè)兩根管的線卻硬、達(dá)不到延伸率的指標(biāo)。在另外一種情況下，各走線管溫度基本一樣，走線速度不變、設(shè)定的爐溫僅 僅上下相差20 r時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果：在上限時(shí)，銅鋁合金層很快加厚，導(dǎo) 線變脆，延伸率明顯降低；設(shè)在下限時(shí).導(dǎo)線的延伸率增加得很少、不明顯。這 足以證明銅包鋁線對(duì)

41、溫度反應(yīng)很敏感、適應(yīng)退火所設(shè)定的爐溫幅度較窄。銅包鋁線在包銅皮及拉伸過程中、由于受擠壓力和由此塑變產(chǎn)生溫度的作用 下，在雙金屬的界面上已形成了約 0. 01 mm厚的銅鋁共晶體合金層。該合金的 熔點(diǎn)是548r，低于兩種單質(zhì)金屬的熔點(diǎn)。銅和鋁的退火本應(yīng)設(shè)定在548r以下.以 免銅鋁合金的熔化增大.似乎更安全些。為增加銅鋁界面的結(jié)合強(qiáng)度、還須適當(dāng) 加厚合金層的厚度達(dá)到0. 02 mm左右，因此，實(shí)際運(yùn)行中爐溫設(shè)定在548C以上.不 過在超過合金熔點(diǎn)以上的爐溫運(yùn)行時(shí)，不能讓導(dǎo)體在走線管內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)，否 則會(huì)導(dǎo)致合金層加厚過大，嚴(yán)重的可使銅包鋁線全部熔化甚至堵塞走線管。導(dǎo)體的軟化與否取決于雙金屬各自

42、是否都達(dá)到了再結(jié)品溫度，關(guān)鍵因素有兩 個(gè)，即在走線管內(nèi)通過的時(shí)間和被加熱的狀態(tài).這對(duì)合理確定工藝參數(shù)有直接關(guān) 系。鋁的再結(jié)品溫度是100C，銅是270C，銅鋁合金形成共晶體的溫度是548C， 因此實(shí)際操作運(yùn)行時(shí)，爐溫往往設(shè)定在：550C600C，同時(shí)還要使導(dǎo)體圓截面 每一點(diǎn)都能達(dá)到再結(jié)品溫度，就須有一定的熱量傳遞時(shí)間。兩種金屬的導(dǎo)熱率有 差異，銅是0.923 cal / cm s C，鋁是0. 52 cal / cm s C，銅的傳熱速度幾 乎比鋁快l倍，且銅在外表鋁在內(nèi)心，熱量由外傳向心層。因此，走線速度（亦在 爐管內(nèi)時(shí)間）通常是相同截面銅線的一半。銅包鋁線的退火爐溫一般控制在600C以下，

43、走線速度視導(dǎo)體截面大小而定。 由于相對(duì)銅線的退火溫低，在進(jìn)水槽冷卻時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量少.不時(shí)地出現(xiàn)氧化現(xiàn) 象，為增加蒸汽量和提高蒸汽的密度，水槽的溫度不應(yīng)過低，一般應(yīng)控制在70C 左右；同時(shí)進(jìn)線端的導(dǎo)體套一定要套到走線管上，用以縮小水蒸汽出口截面，緩 解入口處蒸汽的被動(dòng)，使導(dǎo)體處于穩(wěn)定預(yù)熱狀態(tài)，提高軟化效果。第4章銅包鋁線的應(yīng)用4.1銅包鋁線的應(yīng)用范圍由于高頻信號(hào)具有“趨膚效應(yīng)”的特點(diǎn)，因此銅包鋁線在傳輸高頻信號(hào)（大于 5MHz）時(shí)，具有與純銅相同的導(dǎo)電性能。銅包鋁線同時(shí)具備銅的導(dǎo)電性和鋁的密 度小的復(fù)合特性，因而具有廣闊的應(yīng)用范圍：高頻信號(hào)傳輸柔型同軸射頻電纜材料；漏泄電纜內(nèi)導(dǎo)體材料；網(wǎng)絡(luò)電纜的

44、內(nèi)導(dǎo)體材料；微 細(xì)同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體材料；有線電視同軸電纜的首選內(nèi)導(dǎo)體材料；50Q射頻電纜、 柔性射頻同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體材料；電力傳輸絞線材料，保險(xiǎn)絲材料，電力電纜導(dǎo)體材料，建筑布電線導(dǎo)體材料，匯流排 等導(dǎo)體材料，汽車和機(jī)車專用電纜導(dǎo)體材料，計(jì)算機(jī)電纜、控制電纜及其他數(shù)據(jù) 電纜內(nèi)導(dǎo)體材料；其它領(lǐng)域音頻、視頻導(dǎo)體材料；電源線導(dǎo)體材料；電腦周邊線、電腦排線的導(dǎo)體材料。4.2銅包鋁線為內(nèi)導(dǎo)體在CATV同軸電纜的應(yīng)用銅包鋁線是CATV同軸電纜純銅線內(nèi)導(dǎo)體的“更新?lián)Q代”產(chǎn)品，具有合理利用 自然資源、穩(wěn)定傳輸電視信號(hào)、降低電纜生產(chǎn)成本、方便網(wǎng)絡(luò)工程施工等優(yōu)點(diǎn)。 33我國(guó)生產(chǎn)的759、75 一 12和540等CAT

45、V電纜也開始大量使用銅包鋁線作內(nèi) 導(dǎo)體。隨著我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，有線電視網(wǎng)絡(luò)將不斷興建或更新，并將發(fā) 展有線電視、電話和計(jì)算機(jī)三網(wǎng)合一的網(wǎng)絡(luò)，使用銅包鋁線的同軸電纜將有廣闊 的應(yīng)用前景。珠海漢勝特種電線有限公司采用美國(guó)進(jìn)口銅包鋁線與大連通發(fā)公司的銅包鋁 線制成12C 一 FT/A同軸電纜，經(jīng)國(guó)家廣播電影電視總局有線電視系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)督 檢驗(yàn)測(cè)試中心按國(guó)家廣播電影電視總局頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY / T1351998的要求 進(jìn)行了檢測(cè)。表4-1銅包鋁線12C 一 FT/A同軸電纜檢測(cè)表型號(hào)抗拉強(qiáng)度（Mpa）伸長(zhǎng)率（%）電阻率（Q.m2/m）標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)測(cè)值標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)測(cè)值標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)測(cè)值CCA-15A-3.

46、76138113.331537.50.026760.02578CCA-15H-3.50317221031.03.20.02538CCA-15A-2.7713812531533.20.0256CCA-15H-2.773186221.831.03.80.02557CCA-15A-2.15138133.331524.10.02509表4-2美國(guó)銅包鋁線和通發(fā)銅包鋁線各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)項(xiàng)目單位技術(shù)要求檢測(cè)結(jié)果美國(guó)銅包鋁線通發(fā)銅包鋁線導(dǎo)電連續(xù)性內(nèi)、外導(dǎo)體不斷路合格合格特性電阻Q75.0 + 3.02.6*1032.3*103衰減常數(shù)dB/100m5MHz0.70.60.6550MHz1.91.741.78

47、200MHz3.93.683.72550MHz6.76.456.54800MHz 8.28.058.11000MHz 9.59.079.22回波損耗dBVHF32032.525.7UHF31826.228.6線芯介電常 數(shù)KV31.240-60Hz,1min合格合格由表中的數(shù)據(jù)可見，以銅包鋁線為內(nèi)導(dǎo)體的同軸電纜的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都優(yōu)于 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的要求。必須指出，由于銅包鋁線與純銅線的力學(xué)性能不完全一樣，在工程施工時(shí)應(yīng) 加以注意，并不斷積累使用銅包鋁線電纜的經(jīng)驗(yàn)，為過渡到全部使用銅包鋁線電 纜打下基礎(chǔ)。4.3銅包鋁在電力電纜中的應(yīng)用由于銅價(jià)持續(xù)上漲，目前國(guó)內(nèi)一些電纜生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)開始嘗試銅包鋁在電力 電纜中的應(yīng)用。銅包鋁與純鋁導(dǎo)體在性能上最大區(qū)別在于銅包鋁導(dǎo)體表面為銅，其表面性質(zhì) 與純銅一致，于是在使用過程中幾乎客服了鋁導(dǎo)體的所有缺點(diǎn)。在使用中為了達(dá) 到預(yù)定的載流量，銅包鋁線的直徑要適當(dāng)放大。銅包鋁在電力電纜應(yīng)用中不存在技術(shù)障礙，但由于目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)， 加上一些不法廠商以牟取非法利益為目的的濫用，一些客戶對(duì)銅包鋁的應(yīng)用還存 在憂慮，認(rèn)為銅包鋁是以鋁冒充銅。在國(guó)際上，如美國(guó)的UL1581.UL1072以及UL83等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)銅包鋁做為電力電纜 導(dǎo)體的性能和線規(guī)都做了相應(yīng)的規(guī)定，明確的銅包鋁在電力電纜中時(shí)可以使用的。因此，為了規(guī)范市場(chǎng)，將銅包鋁這種新型導(dǎo)體材料引向正軌