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國(guó)內(nèi)銅包鋁的發(fā)展?fàn)顩r

銅包鋁線(xiàn)目前來(lái)看在中國(guó)已并非新鮮事物,但是從中國(guó)銅包鋁線(xiàn)的發(fā)展情況來(lái)看,中國(guó)的銅包鋁線(xiàn)依然有很大的成長(zhǎng)空間,一方面是因?yàn)殂~包鋁線(xiàn)技術(shù)依然可以不斷優(yōu)化和完善;二方面是銅芯電纜因?yàn)樵靸r(jià)太高、易被破壞和盜竊等,越來(lái)越讓電纜生產(chǎn)企業(yè)感受到莫大的壓力。也正因?yàn)榇?,近年?lái)關(guān)于銅包鋁線(xiàn)以及鋁合金電纜的研發(fā)和生產(chǎn),都頗受行業(yè)以及下游產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。

顧名思義,銅包鋁線(xiàn)是指以鋁芯線(xiàn)為主體,外面鍍一定比例銅層的電線(xiàn)。這種電線(xiàn)的主要功能是傳輸信號(hào),可以用作同軸電纜用導(dǎo)體及電氣裝備中電線(xiàn)電纜導(dǎo)體,如家用音響的連接線(xiàn)。但是,由于鋁的導(dǎo)電率只有銅的三分之二,這樣的電線(xiàn)一旦使用,電線(xiàn)的溫度就會(huì)上

升,帶來(lái)一定的安全隱患,用于地下及封閉工程危險(xiǎn)性更大。所以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,凡是用作傳輸電能的電線(xiàn)電纜,必須用不鍍金屬或鍍金屬的退火銅線(xiàn)作導(dǎo)體,禁止用鋁線(xiàn)(包括銅包鋁線(xiàn))作導(dǎo)體。

我國(guó)線(xiàn)纜行業(yè)本來(lái)就是微利企業(yè),面對(duì)銅價(jià)的巨幅波動(dòng),在以“閉口合同”形式為主的國(guó)內(nèi)線(xiàn)纜貿(mào)易中抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力極低。銅占線(xiàn)纜制造企業(yè)成本的70%以上。面對(duì)國(guó)際銅價(jià)上漲這個(gè)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(xiàn)纜企業(yè)紛紛討論與研究的熱點(diǎn)。

事實(shí)上,早在二十世紀(jì)六十年代,歐美一些國(guó)家就開(kāi)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(xiàn)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(xiàn)和高頻同軸線(xiàn)上,占領(lǐng)了電話(huà)、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(guó)一些出口電線(xiàn)電纜的導(dǎo)體要求使用銅包鋁,但國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一家銅包鋁材料生產(chǎn)企業(yè)。在此情況下,國(guó)內(nèi)除了需要向國(guó)外進(jìn)口銅包鋁材料外,也開(kāi)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(lái)一直未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。1999年10月,戴維康又與大連的吳運(yùn)忠博士等人合作,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(méi)有超過(guò)兩百?lài)崳耶a(chǎn)品合格率僅為百分之七十。隨后,廣東一廠(chǎng)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。

2001年10月,中國(guó)第一臺(tái)銅包鋁生產(chǎn)線(xiàn)在大連誕生。接著,西安也出現(xiàn)了類(lèi)似的生產(chǎn)線(xiàn)。2005年以前,國(guó)內(nèi)真正開(kāi)始生產(chǎn)銅包鋁材料的生產(chǎn)線(xiàn)企業(yè)只有兩家,而形成定型的,批量規(guī)模的全國(guó)也只有一家。全國(guó)能夠投入正常生產(chǎn)的生產(chǎn)線(xiàn)不到五十條,年生產(chǎn)能力不到兩萬(wàn)噸。二十世紀(jì)九十年代初在人們?cè)噲D采用銅包鋁時(shí),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(diǎn),但也有其固有的缺點(diǎn):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(shí)代逐步被銅所替代。

在二十一世紀(jì)的今天,國(guó)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(kāi)發(fā)試制銅包鋁導(dǎo)線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)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(cái)力,加大設(shè)備的開(kāi)發(fā)力度。至今,國(guó)內(nèi)形成生產(chǎn)能力的銅包鋁設(shè)備制造廠(chǎng)有五六家,已形成生產(chǎn)導(dǎo)線(xiàn)的能力生產(chǎn)線(xiàn)近兩百條,按每條生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)能力每班為七百千克計(jì)算,年生產(chǎn)能力不過(guò)萬(wàn)噸。銅包鋁主要的生產(chǎn)廠(chǎng)家分布在遼寧的大連、江蘇的長(zhǎng)江三角洲、上海、浙江、廣東一帶。

我國(guó)一些電線(xiàn)電纜企業(yè)經(jīng)過(guò)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,在拉拔、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)、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。

通過(guò)多個(gè)試驗(yàn)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呈現(xiàn)出五大特點(diǎn):一是,其導(dǎo)體間和與接線(xiàn)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(xiàn)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(guò)導(dǎo)體截面和銅含量以及復(fù)合導(dǎo)體來(lái)解決。

由此可見(jiàn),銅包鋁線(xiàn)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(shì)。隨著銅包鋁線(xiàn)技術(shù)的不斷完善,銅包鋁線(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)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(xiàn)提供了更廣闊的空間大施拳腳。

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