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說(shuō)到電線，我們首先都會(huì)想到銅線、鋁線、鐵絲等金屬線，它們都是純金屬拉絲制作成的，之所以用金屬，是因?yàn)樗�有的金屬都有良好的�?dǎo)電性。而金屬之所以有良好的導(dǎo)電性，又是因?yàn)榻饘僭�子的外層電子較少，在其組合成原子團(tuán)之后，每個(gè)原子的外層也僅有一到兩個(gè)電子和運(yùn)轉(zhuǎn)圍繞，這樣原子的外層就會(huì)存在較多的電子空位，那么外來(lái)的電子就很容易進(jìn)入并移動(dòng)了，金屬也就易于導(dǎo)電了，所以我們見(jiàn)過(guò)的電線基本都是金屬的。

由于金屬良好的導(dǎo)電性，所以電流導(dǎo)線基本都是金屬的，那么導(dǎo)線能用其他非接觸材料代替嗎？也是可以的，比如碳纖維。

2019年12月份，我國(guó)就建成了 碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線的 特高壓輸電線路——哈勝I(mǎi)線，為世界首條全線路應(yīng)用碳纖維導(dǎo)線的特高壓輸電線路1000千伏（100萬(wàn)伏）。

哈勝Ⅰ線起于大唐錫林浩特電廠，止于1000千伏特高壓勝利站，全長(zhǎng)14.6千米，是 錫盟—山東1000千伏特高壓交流 輸變電工程的配套工程，它也是世界上首條應(yīng)用了碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線的特高壓試驗(yàn)性示范工程，它將檢驗(yàn)碳纖維復(fù)合材料在長(zhǎng)距離特高壓應(yīng)用中的表現(xiàn)。

很多朋友都知道碳纖維是 韌性很高，卻不知道某些碳纖維是導(dǎo)電的，這是因?yàn)檫@類纖維中有類似石墨的 原子結(jié)構(gòu)，而石墨就是一種良好的導(dǎo)體，它是碳元素的一種同素異形體，石墨中每個(gè) 碳原子的周邊連結(jié)了另外三個(gè)碳原子，排列方式是呈蜂巢式的多個(gè)六邊形結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)碳原子均會(huì)放出一個(gè) 自由電子，因此石墨導(dǎo)電性能很好，要比一般的 非金屬物質(zhì)高一百倍左右。

不過(guò)即便如此，碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線中電流的傳導(dǎo)也并非依靠的碳纖維，因?yàn)樘祭w維的導(dǎo)電性還是不如金屬，其使用的碳纖維復(fù)合芯的主要原材料為聚丙烯氫碳化而成的碳纖維和高溫固化 樹(shù)脂，樹(shù)脂將縱向排列的碳纖維絲整合成了一個(gè)整體，使得碳纖維的導(dǎo)電性更差，所以這里的碳纖維并不是用來(lái)導(dǎo)電的，而是用來(lái)承重的。碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)與常規(guī)的 鋼芯鋁絞線是類似的，也是分成內(nèi)部的 芯線和表面的鋁線，其中芯線承擔(dān)導(dǎo)線自身的絕大部分機(jī)械應(yīng)力，而外部的鋁線則承擔(dān)電流的通流任務(wù)。

原來(lái)電線中的承重線都是鋼絲，一般是7股鋼絲擰成的鋼絲繩，外面是幾十股鋁絲合成的鋁導(dǎo)線，但是碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線則是中間一股碳纖維復(fù)合材料，外面是四邊形的多股鋁導(dǎo)線，如下圖，左邊為鋼絲鋁導(dǎo)線，右邊為碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線。

我們知道 鋼鐵雖然拉力和韌性都很好，但是它的密度很大，所以它本身就很沉，但是碳纖維復(fù)合材料的密度就小多了，只有鋼鐵的1/4，它的重量只有同體積的鋼鐵的四分之一左右然而碳纖維的拉力和韌性卻比鋼鐵還好，一般至少要相當(dāng)于鋼鐵拉力的兩倍，所以用碳纖維復(fù)合材料的主要目的，就是減輕導(dǎo)線的重量，而且同等粗細(xì)的碳纖維因?yàn)槔�力更好，也可以承載更多的鋁導(dǎo)線，使得電線或電纜變粗，以通過(guò)更大的電流。

由于碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線有著上述的密度小，重量輕，拉力大，韌性強(qiáng)的優(yōu)異性能，所以如果這種材料在使用時(shí)長(zhǎng)上可以保證的話，那么將來(lái)很可能會(huì)代替鋼絲鋁導(dǎo)線，成為輸電線路中的常用導(dǎo)線，而且碳纖維絲通電后有發(fā)熱效果，所以它也會(huì)被作為能發(fā)熱的導(dǎo)線在某些行業(yè)被特殊應(yīng)用，因此電流導(dǎo)線也并非一定是金屬的，非金屬導(dǎo)線也會(huì)在以后越來(lái)越多地出現(xiàn)。