Un alambre de grafeno revestido de cobre cambia peso por diámetro

Alambre de grafeno revestido de cobre con una proporción de cobre del 30 por ciento, como el CCAQZY-2/180 de Zhejiang Changran Technology, reemplaza parte del cobre en un devanado con un núcleo más liviano, y el intercambio se puede resolver con aritmética simple. El conductor se ofrece desde 0,10 a 4,00 mm en forma sólida, trenzada o perfilada, con esmalte de poliesterimida, poliamida-imida o compuesto en clases de 180, 200 y 220°C. La conductividad depende del núcleo y del revestimiento, por lo que las cifras siguientes son estimaciones basadas en suposiciones establecidas.

Estimando una proporción del 30 por ciento

La estimación para un alambre de grafeno revestido de cobre trata la proporción de cobre como una proporción de la sección transversal y el núcleo como aluminio puro con un 61 por ciento de IACS, donde el cobre recocido equivale a 100. El efecto del grafeno en el núcleo se omite porque su efecto no se cuantifica aquí. La corriente pasa por ambos metales en paralelo, por lo que la conductividad es el promedio ponderado: 0,30 x 100 0,70 x 61 = 72,7 por ciento IACS. La densidad sigue la misma ponderación: 0,30 x 8,96 0,70 x 2,70 = 4,58 g/cm³, aproximadamente el 51 por ciento del 8,96 del cobre.

Los valores son relativos al cobre de la misma longitud.

Mismo diámetro significa más ligero y más resistente

Con el mismo diámetro, un alambre del 30 por ciento pesa aproximadamente la mitad que el cobre. Su resistencia es 100/72,7 = 1,375 veces mayor, por lo que a la misma corriente produce un 37,5 por ciento más de calor. Por lo tanto, un alambre de grafeno revestido de cobre no es un sustituto directo del cobre cuando el diámetro se fija mediante una ranura o una bobina.

La misma resistencia significa más grande pero aún más liviana

Para igualar la resistencia del cobre, la sección transversal crece en 1,375 y el diámetro por su raíz cuadrada, 1,17. Un alambre de cobre de 1,00 mm se combina con aproximadamente 1,17 mm de alambre de grafeno revestido de cobre, que pesa 1,375 x 0,51 = 0,70 del cobre, un ahorro de alrededor del 30 por ciento. La tabla muestra el compromiso: una proporción del 10 por ciento ahorra más peso pero necesita un diámetro un 24 por ciento más grande, mientras que la proporción del 30 por ciento se mantiene más cerca del tamaño del cobre.

Ventana enrollable

Una ranura repleta de cobre de 1,00 mm no puede aceptar alambre de grafeno revestido de cobre de 1,17 mm vuelta tras vuelta. El área del conductor por vuelta aumenta un 37,5 por ciento, por lo que una ranura llena tiene aproximadamente un 27 por ciento menos de vueltas. La sustitución se adapta a devanados con espacio libre o a nuevos diseños dibujados alrededor del cable más grande. La estructura del conductor ajustable, el revestimiento aislante y las tolerancias dimensionales son los parámetros que adaptan un diseño a ese cambio.

Clase Térmica y Esmalte

Con una resistencia igualada, un alambre de grafeno revestido de cobre pierde la misma potencia que el alambre de cobre, por lo que la clase térmica del diseño existente se mantiene. Con el mismo diámetro, el 37,5 por ciento adicional de calor es donde las opciones de 200 y 220°C dan espacio libre más allá del sistema de 180°C. Los recubrimientos compuestos y de poliamida-imida son las opciones habituales cuando un devanado se calienta.

Donde el comercio da sus frutos

Las aplicaciones incluyen motores, transformadores, inductores, bobinas electromagnéticas industriales, herramientas eléctricas y nuevos equipos energéticos. El peso cuenta en herramientas manuales y bobinas móviles. El costo del cobre cuenta en el volumen de devanados, porque el aluminio cuesta una fracción del cobre por kilogramo. La capa de cobre en la superficie mantiene las terminaciones soldables, lo que no ocurre con el aluminio desnudo, con su película de óxido.

Para un diseño con espacio en la ventana de bobinado, el alambre de grafeno revestido de cobre proporciona una bobina más liviana con la misma resistencia. Para un diseño que ya está completo, el cobre sigue siendo la ruta más sencilla. Zhejiang Changran suministra lotes pequeños, múltiples variedades y plazos de entrega cortos, lo que se adapta a los devanados de prueba donde el diámetro y la relación aún se están afinando. un Alambre de grafeno revestido de cobre La decisión comienza con la aritmética anterior y termina con una bobina de prueba.