铜包钢 (CCS)是一种独特的复合材料,它和谐地结合了铜和钢的最佳性能,创造了一种在不同行业的性能和实用性方面都表现出色的解决方案。CCS的核心由一个钢芯组成,通常是低强度、高强度或超高强度的碳钢,周围是一层薄薄的铜,形成了一个导体,利用了铜优越的导电性和钢的卓越强度和耐用性。
组成和制造
铜包钢 (CCS)的制造涉及通过两种主要方法将铜结合到钢芯上:包覆和电镀。覆层利用热量和压力将铜板熔合到钢上,而电镀则利用电力精确控制铜层的厚度。铜和钢之间的结合是通过机械结合(利用压力和热量实现结构弹性)或分子结合(在分子水平上结合以提高导电性和耐腐蚀性)实现的,确保材料满足特定的应用需求。这种生产工艺也是环保的,与单独使用固体铜相比,减少了浪费和能源消耗。
重要特性
铜包钢 (CCS)因其均衡的特性而脱颖而出:

- 电导率:铜包钢 (CCS)的典型电导率范围为30%至40%IACS(国际退火铜标准),可有效导电,是信号传输的理想选择。其在高频应用中的性能因“趋肤效应”而增强,其中高频电流主要通过外铜层传播。
- 强度和耐用性:钢芯具有卓越的抗拉强度,使铜包钢(CCS)能够承受重载、振动和机械应力,在结构弹性方面优于实心铜。
- 耐腐蚀性:铜包层可防止生锈和退化,使铜包钢(CCS)适用于恶劣的环境,包括室外、地下甚至海上环境。
- 柔韧性:低碳钢芯提供了额外的灵活性,无需专用工具即可轻松搬运和安装。
- 成本效益通过使用钢作为核心,铜包钢(CCS)减少了对昂贵铜的依赖,降低了成本,同时保留了铜的功能优势——这是大型项目的关键优势。
标准与规范
铜包钢 (CCS)生产遵循严格的行业标准,包括 ASTM B227 (适用于硬态铜包钢丝), ASTM B228 (适用于同心绞合导线),以及 ASTM B910 (适用于退火铜包钢丝)。它有各种配置,如裸线或镀银、镀镍或镀锡,常见尺寸包括1、3、7和19股电缆。在特定应用中,还可以添加护套以提供额外保护。
跨行业应用
铜包钢(CCS)的多功能性使其在众多行业中不可或缺:

- 通讯技术:对于5G网络、信号传输和同轴电缆至关重要,它确保了最小的信号损失和耐用性。
- 电气系统:用于接地、用于定位地下公用设施的示踪线和电网,提供安全性和可靠性。
- 建筑和基础设施:由于其强度和耐腐蚀性,可用于承力索、架空接地系统和可再生能源装置(如风电场)。
- 交通与军事:集成到铁路信号、航空航天部件和军事设备中,受益于其坚固性和导电性。
- 石油和天然气:用于接地和阴极保护,在恶劣环境中保护管道和储罐。
其他优势
除了性能外,铜包钢 (CCS)还因其低废品价值而具有防盗性,并通过减少铜的使用和最大限度地减少浪费来支持可持续性。其易于安装的特点进一步增强了其在各个行业的吸引力。
总之,铜包钢 是一种经济高效、耐用且用途广泛的材料,弥合了强度和导电性之间的差距,以满足现代应用的需求。