ทำไมเราไม่ใช้อลูมิเนียม Ethernet 7075 และสาย USB

เนื่องจากความลึกของผิวทองแดงที่ 1Ghz นั้นอยู่ที่ 2.3 ไมครอนดูเหมือนว่าอลูมิเนียมจะให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่แย่ลง

อลูมิเนียม 7075 นั้นมีความยืดหยุ่นและแข็งแรงกว่าทองแดงอย่างมากดังนั้นมันจึงสามารถโค้งงอได้มากกว่าโดยไม่แตกหัก

ปัญหาหลักดูเหมือนว่าจะมีการต่อลวด (เนื่องจากออกซิเดชั่น) และ Power over Ethernet แต่สำหรับการใช้งานอื่น ๆ สายอลูมิเนียมดูเหมือนจะเป็นวิธีที่ถูกกว่าและเบากว่า (สำหรับการบินและอวกาศ)

แล้วทำไมเรายังใช้ทองแดงเป็นข้อมูล

อลูมิเนียมออกไซด์มีความเสถียรแข็ง (เหมือนแซฟไฟร์เพราะเป็นแซฟไฟร์อาคาอลูมินา Al2O3) และไม่เหนี่ยวนำ ออกไซด์เติบโตตามธรรมชาติเมื่อสัมผัสกับอากาศดังนั้นการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของอะลูมิเนียมจึงไม่น่าเชื่อถือ งานเชื่อมและฟลักซ์ (ตามฟลูออไรด์) บางชนิดสามารถทำการบัดกรีได้ แต่สำหรับการเชื่อมต่อแบบจีบคุณจำเป็นต้องมีสารต้านอนุมูลอิสระและ / หรือสิ่งประดิษฐ์เชิงกลที่แปลก การเชื่อมต่อไฟฟ้าอลูมิเนียมที่เชื่อถือได้จะยุ่งหรือใหญ่

ทองแดงเข้ากันได้กับชุดรูปแบบการเชื่อมต่อฉนวนกันความร้อนที่หลากหลาย (โดยทั่วไปแล้วเป็นเพียงคลิปแข็งที่บุทองแดง แต่ตัดผ่านฉนวนพลาสติก) ที่เชื่อถือได้นานหลายปี ส่วนคลิปสามารถทำจากโลหะผสมทองแดงดังนั้นจึงไม่มีปัญหาโลหะที่แตกต่างกัน คอปเปอร์ออกไซด์นั้นไม่ยากหรือเป็นฉนวน (มันเป็นเซมิคอนดักเตอร์) ดังนั้นลวดทองแดงก็แค่ทำการเชื่อมต่อที่ดีกว่า

ในการใส่บทสรุปอย่างง่าย ๆ ให้กับคำตอบที่มีอยู่:

อลูมิเนียมไม่ได้ใช้กันทั่วไปในสายเพราะในขณะที่มันเป็นตัวนำที่เป็นธรรมมันทำให้ลวดมีกลไกไม่ดี

Rdtsc ให้ลิงค์ที่ดีมากในความคิดเห็น รายการนั้นเป็นปัญหาที่คุณจะพบเมื่อใช้ลวดอลูมิเนียม

สั้น ๆ ของมันคืออลูมิเนียมมีคุณสมบัติเชิงกลที่ไม่ดีสำหรับใช้เป็นสายไฟ

รายการย่อของคุณสมบัติที่เลวร้ายที่สุด:

1. มันไม่เหนียวพอ (ความเหนื่อยล้าและการแตกหักง่าย)
2. มันเป็นเพศชายเกินไป (บีบออกและ "ไหล" ภายใต้ความกดดันที่นำไปสู่การเชื่อมต่อที่ไม่ดี)
3. มันขยายและหดตัวมากขึ้นด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิซึ่งนำไปสู่การเชื่อมต่อที่ไม่ดี

นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติทางเคมีต่ำ - การเกิดออกซิเดชันที่ Whit3rd กล่าวถึง

โอ้ใช่. นอกจากนี้ยังไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะประสาน

เมื่อมองดูที่ตารางการนำไฟฟ้าโลหะผสมอลูมิเนียม 7075 มีสภาพนำไฟฟ้าที่เลวร้ายยิ่งกว่าอลูมิเนียมบริสุทธิ์เกือบครึ่งสำหรับบางคน Wikipedia กล่าวว่า 7075 อัลลอยค่อนข้างแพง (เทียบกับอลูมิเนียมอัลลอยด์อื่น ๆ ) แต่ฉันไม่รู้ว่าพวกมันเปรียบเทียบกับราคาทองแดงได้อย่างไร ปัญหาเหล่านี้เข้าด้วยกันอาจจะอธิบายได้ว่าทำไมแม้จะมีการผสม 7075 การให้บริการมานานกว่า 70 ปีแล้วที่พวกเขาดูเหมือนจะไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการใช้งานไฟฟ้าใด ๆ ในฐานะที่เป็น @Harper อย่างถูกต้องกล่าวถึงด้านล่าง8000 ชุดอลูมิเนียมเป็นคนที่มักจะใช้ในการใช้ไฟฟ้า

ปัจจุบันวิธีที่จะทำให้สายข้อมูลราคาถูกเป็นอลูมิเนียมทองแดงหุ้ม (CCA) คุณสามารถช่วยตัวเองตามมาตรฐาน ASTM B566และดูว่าองค์ประกอบที่แน่นอนของสายเคเบิล CCA ในอุดมคติคืออะไร (ซึ่งไม่ได้หมายความว่าผู้ผลิตวอนโหยวโลของคุณจะยึดติดกับมันด้วย) ประมาณทองแดง 10-15% และอลูมิเนียมส่วนที่เหลือ . สำหรับข้อมูลสรุปของคุณสมบัติสายเคเบิล CCA จากผู้ผลิตดังกล่าว (ปฏิบัติตามมาตรฐานดังกล่าวข้างต้น) ดูหน้านี้เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีISO 13832ครอบคลุม CCA ซึ่งดูเหมือนว่าจะรวมมาตรฐาน B566 ดังกล่าวข้างต้นเมื่อมันมาถึง CCA UL ยังอ้างอิงว่า B566 ในบริการทดสอบของพวกเขา

อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่าขณะนี้ยังไม่มีโฆษณาสายเคเบิล CCA และถูกต้องตามกฎหมายว่าเป็น Cat 5e / 6 นั่นเป็นเพราะผู้ทองแดงอาณัติมาตรฐาน ; รายละเอียดเพิ่มเติมตรงนี้ แม้ว่าฉันจะรู้จัก ISP ที่มีผู้ใช้หลายล้านคนที่ใช้ CCA [สำหรับการเชื่อมต่อกับลูกค้าในสถานที่สุดท้าย] และดูเหมือนว่าจะจ่ายให้พวกเขา ... แม้ความเร็ว 1Gbps แต่พวกเขาสามารถทดสอบสายเคเบิลตามมาตรฐานของตัวเองได้ นอกจากนี้โปรดทราบว่าสายเคเบิล CCA นั้นไม่สอดคล้องกับมาตรฐานการสร้างรหัสของสหรัฐอเมริกาด้วย ISP ที่ฉันอ้างอิงมีอยู่ในยุโรปตะวันออก (แม้ว่าจะอยู่ในสหภาพยุโรป) พวกเขายังใช้อุปกรณ์ Huawei เป็นส่วนใหญ่

ในทางตรงกันข้ามมาตรฐาน ANSI / SCTE 100 (2010)สำหรับ 75-ohm coax แต่อนุญาตให้ใช้แกนเคเบิล B566 CCA (เกรด 10% -copper) และมันก็ดีสำหรับการทำงาน 5MHz-1GHz (ด้วย -20dB SRL)

ฉันไม่รู้ (หรือสนใจ) เกี่ยวกับมาตรฐานสายเคเบิล USB ที่จะบอกคุณอย่างชัดเจนถึงสิ่งที่พวกเขาอนุญาตหรือต้องการ ...

coax ราคาถูก 75 ohm ตามที่ใช้กับทีวีโดยทั่วไปจะมีลวดถักลวดอลูมิเนียมแบบหลวม ๆ พร้อมแผ่นอลูมิเนียมบาง ๆ ฉันคิดว่าตัวนำกลางเป็นเหล็กชุบทองแดง

สิ่งที่ถูกที่น่ารังเกียจ แต่ใช้งานได้เมื่อ crimped

สำหรับสายอีเธอร์เน็ต 24 เกจที่ดีมาก ๆ มีเพียงโลหะไม่มากพอที่จะสร้างความแตกต่างในต้นทุนการผลิตเคเบิลทั้งหมด