为什么我们不使用 7075 铝制以太网和 USB 电缆?

电器工程 电缆 数据
2022-01-23 16:14:23

由于 1Ghz 的铜的趋肤深度约为 2.3 微米,因此铝似乎不会提供更差的信噪比。

7075铝也比纯铜更具弹性和强度,因此它应该能够弯曲更多而不会断裂。

主要问题似乎是拼接电线(由于氧化)和以太网供电,但对于其他用途,铝线似乎是一种更便宜、更轻(用于航空航天)的解决方案。

那么为什么我们仍然使用铜来存储数据呢?

4个回答

氧化铝是稳定的、坚硬的(如蓝宝石,因为它是蓝宝石,又名氧化铝、Al2O3)且不导电。氧化物在与空气接触时会自发生长,因此铝制电气连接通常不可靠。焊接工作,一些(氟化物基)助焊剂可以进行焊接,但对于压接连接,您需要抗氧化糊剂和/或奇怪的机械装置。可靠的铝制电气连接是杂乱或笨重的。

铜与各种绝缘置换连接方案兼容(基本上,只是一个使铜凹陷但穿过塑料绝缘的硬夹),可保持多年的可靠性。夹子部分可以由铜合金制成,因此不存在异种金属问题。氧化铜既不硬,也不绝缘(它是一种半导体),所以铜线可以更好地连接。

对现有答案做一个简单的总结:

铝不常用于电线,因为虽然它是一种良好的导体,但它会使电线的机械性能不佳。

Rdtsc在评论中给出了一个非常好的链接。该列表列出了使用铝线时会遇到的所有问题。

缺点是铝的机械性能很差,不能用作电线。

其最差属性的简短列表:

  1. 它的延展性不够(容易疲劳和断裂)
  2. 它太可塑性(在压力下挤出并“流动”导致连接不良)
  3. 它会随着温度的变化而膨胀和收缩,从而导致连接不良。

它还具有较差的化学性质 - Whit3rd 提到的氧化。

哦耶。也不容易焊接。

查看电导率表7075 铝合金的电导率比纯铝差,其中一些合金的电导率接近一半。此外,维基百科说 7075 合金相当昂贵(相对于其他铝合金),但我不知道它们与铜的价格相比如何。这些问题加在一起可能解释了为什么尽管 7075 合金已经存在了 70 多年,但现在它们似乎并未用于任何电气应用正如@Harper 在下面正确提到的那样,8000 系列铝合金是通常用于电气应用的铝合金

目前制造廉价数据电缆的方法是铜包铝 (CCA)您可以自行了解ASTM B566 标准,看看理想的 CCA 电缆的确切成分是什么(这并不意味着您的 Won Hung Lo 制造商甚至会坚持这一点。)它大约是 10-15% 的铜和其余的铝. 例如,有关其制造商(遵守上述标准)的 CCA 电缆特性摘要,请参见此页面还有一个涵盖 CCA 的ISO 13832,它似乎只是在涉及 CCA 时合并了上述 B566 标准。UL 在其测试服务中也引用了 B566。

但是请注意,目前没有任何 CCA 电缆可以合法地宣传为 Cat 5e/6。那是因为这些标准要求使用铜更多细节在这里虽然我知道有数百万用户使用 CCA [用于最终客户端连接] 的 ISP,而且它似乎为他们带来了回报……即使在 1Gbps 的速度下也是如此。但他们有能力按照自己的内部标准测试电缆。另请注意,CCA 电缆也不符合某些 [主要是美国] 建筑规范标准;我提到的 ISP 位于东欧某处(尽管在欧盟);他们也主要使用华为设备。

相比之下,75 欧姆同轴电缆的ANSI/SCTE 100 (2010) 标准允许使用 B566 CCA 电缆芯(10% 铜等级);它适用于 5MHz-1GHz 操作(使用 -20dB SRL)。

我不太了解(或关心)USB 电缆标准,无法准确告诉您它们允许或要求什么......

用于电视的廉价 75 欧姆同轴电缆通常具有松散的铝线编织屏蔽层和薄薄的铝包层。我认为中心导体是镀铜钢。

讨厌的便宜东西,但在卷曲时可以使用。