¿Por qué no usamos 7075 cables de aluminio Ethernet y USB?

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Dado que la profundidad de la capa de cobre a 1Ghz es de aproximadamente 2.3 micrómetros, no parece que el aluminio proporcione una peor relación señal / ruido.

El aluminio 7075 también es mucho más resistente y resistente que el cobre puro, por lo que debería poder doblarse más sin romperse.

Los principales problemas parecen ser el empalme de cables (debido a la oxidación) y Power over Ethernet, pero para otros usos, los cables de aluminio parecen una solución más barata y liviana (para la industria aeroespacial).

Entonces, ¿por qué seguimos usando cobre para los datos?

    
pregunta genealogyxie

5 respuestas

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El óxido de aluminio es estable, duro (como zafiro, porque es zafiro, también conocido como alúmina, Al2O3), y no conductora. El óxido crece espontáneamente al contacto. con aire, por lo que una conexión eléctrica de aluminio a menudo no es confiable. Soldadura funciona, y algunos flujos (basados en fluoruro) pueden permitir la soldadura, pero Para conexiones de engarce, necesita pastas antioxidantes y / o impares mecánicos. artilugios Las conexiones eléctricas de aluminio confiables son desordenadas o voluminosas.

El cobre es compatible con una variedad de conexiones de aislamiento de desplazamiento Esquemas (básicamente, solo un clip duro que rompe el cobre pero atraviesa el aislamiento de plástico), que permanece confiable durante años. Las partes de clip pueden estar hecho de aleaciones de cobre, por lo que no hay problemas de metales diferentes. El óxido de cobre no es duro, ni aislante (es un semiconductor), por lo que el cable de cobre simplemente hace una mejor conexión.

    
respondido por el Whit3rd
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Para poner un resumen simple de las respuestas existentes:

El aluminio no se usa comúnmente en los cables porque, si bien es un buen conductor, produce un cable mecánico deficiente.

Rdtsc dio un muy buen enlace en un comentario. Esa lista es un resumen de todos los problemas que encontrará al usar alambre de aluminio.

En resumen, el aluminio tiene malas propiedades mecánicas para su uso como cable.

Una breve lista de sus peores propiedades:

  1. No es lo suficientemente dúctil (se fatiga y se rompe fácilmente)
  2. Es demasiado maleable (se exprime y "fluye" bajo presión, lo que lleva a malas conexiones)
  3. Se expande y se contrae más con los cambios de temperatura, lo que conduce a malas conexiones.

También tiene malas propiedades químicas: la oxidación que menciona Whit3rd.

Oh, sí. Tampoco es fácil de soldar.

    
respondido por el JRE
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Mirando una tabla de conductividad las aleaciones de aluminio 7075 tienen una conductividad peor que el aluminio puro Casi la mitad para algunos de ellos. Además, Wikipedia dice que las aleaciones 7075 son bastante caras (en relación con otras aleaciones de aluminio), pero no sé cómo se comparan con el precio del cobre. Estos problemas juntos probablemente expliquen por qué, a pesar de que las aleaciones 7075 están disponibles desde hace más de 70 años, no parecen haber sido utilizadas en ningún aplicaciones eléctricas . Como @Harper menciona correctamente a continuación, las las aleaciones de aluminio de la serie 8000 son las que se utilizan normalmente en aplicaciones eléctricas .

La forma actual de hacer cables de datos baratos es aluminio revestido de cobre (CCA) . Puede ayudarse con la estándar ASTM B566 y ver cuál es la composición exacta del cable CCA ideal (que no lo hace) No significa que sus fabricantes de Won Hung Lo se apegarán a eso.) Son alrededor de un 10-15% de cobre y el resto de aluminio. Para obtener un resumen de las propiedades del cable CCA de un fabricante del mismo (que se adhiere a la norma mencionada anteriormente), consulte esta página , por ejemplo. También hay una ISO 13832 que cubre CCA, que Parece que acaba de incorporar el mencionado estándar B566 cuando se trata de CCA. UL también hace referencia a B566 en sus servicios de prueba.

Sin embargo, tenga en cuenta que ningún cable CCA se puede anunciar actualmente y legítimamente como Cat 5e / 6. Esto se debe a que esos estándares exigen cobre ; más detalles aquí . Aunque conozco a un proveedor de servicios de Internet con millones de usuarios que utilizan CCA [para la conexión final de las instalaciones del cliente] y parece que vale la pena ... incluso a velocidades de 1 Gbps. Pero pueden permitirse probar los cables según sus propios estándares en la empresa. También tenga en cuenta que los cables CCA también no se ajustan a algunos estándares de código de construcción [de EE. UU. Principalmente]; los ISP a los que hice referencia se encuentran en algún lugar de Europa del Este (aunque en la UE); también están utilizando principalmente equipos de Huawei.

En cambio, el ANSI / SCTE 100 (2010) estándar para El cable coaxial de 75 ohmios, sin embargo, permite el núcleo del cable CCA B566 (el 10% de grado); y es bueno para una operación de 5MHz-1GHz (con -20dB SRL).

No sé (o me importa) mucho sobre los estándares de cable USB para decirle exactamente lo que permiten o requieren ...

    
respondido por el Fizz
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El cable coaxial de 75 ohmios que se usa para la televisión generalmente tiene un escudo de trenza de alambre suelto con una envoltura delgada de aluminio. Creo que el conductor central es de acero chapado en cobre.

Cosas baratas y desagradables, pero utilizables cuando están rizadas.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Para un cable Ethernet de calibre 24 muy fino, simplemente no hay suficiente metal para hacer una gran diferencia en el costo total de la fabricación del cable.

    
respondido por el Harper

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