为什么选择铜作为导体材料？

Jen Chen | 16 8 月, 2021

“由银做的导体和镀金的接插件组成的电缆，这是好莱坞掀起的一种流行趋势吗？”在机电一体化培训课中一位学员提出这个问题时，我不禁笑出声。您有没有想过，为什么电缆大多是由铜制成的，为什么会有使用金和银等贵金属的异类？铜作为导体材料自有其原因，这就是我们今天要讨论的内容。

我们都知道电缆中的“导体”一词是怎么来的，因为导体会“传导”一些东西，例如电流或数据。之前，我们已经详细说明了导体和电缆的结构。然而，有一点一直困扰着我们。那就是为什么电缆的导体是由铜制成的？

为什么会有银做导体的电缆，为什么会有镀金的接头，标准不是铜吗？

在之后的培训课中，我们更深入地研究了这个话题。

电缆的股线

简单来说，电缆在大多数情况下是由几根芯线和一个将这些芯线固定在一起的护套组成的。芯线是电缆的一部分，也是连接到接头或终端的部分。芯线由负责电流流动的导体和包裹导体的绝缘层组成，后者的作用是防止电流传导到其他芯线上。如果导体由几股细丝组成，则称为股线。在大多数情况下，股线都是由铜制成的。

为什么不采用铝作为导体材料？

为了导电，我们需要使用导电材料。这些材料包括银、铜、金和铝。它们的导电性是按这个顺序递减的。但是，导电性实际上是什么意思呢？导电性是由导体材料的特定电阻决定的。形象地说，您可以把它想象成一根软管，其横截面在某一点上是锥形的。此锥度就代表了导体材料的电阻。如果电压保持不变，通过的电流将减少，这意味着这种材料的导电性较低。

当然，我们总是希望电缆有最好的导电性，但在选择导体材料时还受其它因素的影响，如耐用性和价格。

设备不仅需要平稳无故障地运行，同时还应该具有成本效益。这一原则也适用于设备中所用的电缆。尽管铝是最经济划算的材料，但它仍然很少作为导体材料使用。

因为在稳定性方面，铝远远不及铜。铝股线制成的导线会更快地断裂，这极大得缩短了电缆的使用寿命。然而，在一些应用中，铝也有除原材料价格较低之外的优势。例如，高架电缆通常是铝制成的。这些是通过大型高压电塔贯穿全国的电缆。显然，铝在此应用中的优势是重量轻。

为什么不采用银或金作为导体材料？

银有特别好的导电性，但作为导体材料，银和金实在太贵了。此外，正如一开始提到的，金的导电性比铜的导电性差很多。在一个普通家庭中，需要安装长达一公里的电缆以便为手机充电或保证为电灯供电。在一个工业厂房里，很轻易就需要几公里的电缆来控制传感器和执行机构。如果电缆是由银制成的，这类工厂的预算将直线上升。

为什么使用铜作为导体材料？

尽管铜的价格一直在变化，但就性价比而言，该材料可谓无出其右。铜价是一个波动性的价格，与黄金或石油等货品类似，但铜提供了一个好的导体材料所必须具备的一切条件。它不仅比其他材料性价比高，而且还具有非常好的导电性。由于其质地柔软，这种材料还很容易加工。得益于这种灵活性，这种原材料非常适合用于在拖链中运动，需要承受巨大应力的电缆。有鉴于此，铜材料确立了自己作为股线标准材料的地位。

但接头为什么要镀金？

有一点我可以肯定，镀金接头和炫富没关系。我们可以从纯技术的角度进行解释。正如我们在上文已经了解到的，黄金的导电性比铜差。然而，接头中的一些电气触点是镀金的。这是因为铜，也包括银，暴露于空气中时往往会氧化，即我们熟知的生锈。材料生锈后会形成一层不能再正常传导电流的覆盖层。此覆盖层产生的热量会导致接头起火。如果在触点上覆盖一层薄薄的金，就可以避免这种风险。虽然金也会像铜或银一样被氧化，但其氧化层的导电性能要好得多。

我们如何帮助您选择合适的电缆？

请联系我们，我们将很乐意为您提供帮助。