铜和铝的密度谁大 铜,铁,铝哪个密度最大
(1)铜与铝的物理特性概述
在动力电池的连接中,常常选用红铜,即纯铜,也被称为紫铜。紫铜的密度高达8.969/cm3,熔点为1083℃。它拥有杰出的导电性和导热性,塑形极佳,既适合热压加工,也便于冷压力加工。它被大量运用于制造电线、电缆、电刷以及那些要求高导电性的产品,如电火花专用蚀电蚀铜等。
紫铜的电导率和热导率紧随银之后,是制作导电、导热器材的理想材料。其在多种环境如大气、海水、特定非氧化性酸碱、盐溶液以及多种有机酸中都能展现良好的耐蚀性,因此在化学工业中广泛应用。紫铜具备良好的焊接性,可通过冷、热塑性加工制成各式半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量超越了其他各类铜合金的总产量。
对于动力电池连接的另一侧,则常使用1060O态纯铝作为铝和铝箔连接片的材质。铝的密度相对较低,仅为2.7 g/cm3。虽然它质地较软,但可通过技术手段制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝和铸铝等。
铝的导电性能虽排在银、铜和金之后,但其导电率能达到铜的2/3。尽管如此,由于铝的密度仅为铜的1/3,当输送同等电量时,铝线的质量仅为铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅具备耐腐蚀能力,还带有一定的绝缘性。铝在电器制造、电线电缆以及无线电工业中有着广泛的应用。
在密度方面,铜的密度为8.9×103千克/米,而铝的密度为2.7×103千克/米,意味着铝材的密度不到铜的三分之一。至于电阻率,紫铜的电阻率为0.018Ω·mm2/m,而铝的电阻率为0.027Ω·mm2/m。在相同尺寸截面下,铝材的导电能力是铜的2/3,但其重量仅为铜的1/3。
(2)铜与铝连接时的电化学反应(腐蚀)风险
须知,铜和铝是两种截然不同的金属。将它们简单连接在一起可能会触发电化学反应(即腐蚀)。随着时间的推移,连接处的接触电阻会逐渐增大并导致。这可能导致电路时通时断、电压波动甚至引发火灾。
一般情况下,铜铝导线不建议直接连接。因为铜和铝两种金属的电化学性质存在差异。一旦将它们直接连接在一起并遭遇水、二氧化碳及其他杂质形成的电解液时,就会形成一个化学电池。由于铝易于失去电子成为负极而铜难以失去电子成为正极,两者之间便产生了1.69V的电动势及微小电流。这会导致铝线受到电化腐蚀的影响。这进一步导致铜与铝之间的接触不良、接触电阻增大。
当电流通过时,连接部位的温度会升高。而温度的升高又进一步加速了接头的腐蚀过程并增加了接触电阻。这样便形成了一个恶性循环直至最终烧毁设备。
当铜和铝导体直接连接时,这两种金属在空气中的水分、二氧化碳及其他杂质的作用下极易形成电解液。从而形成以铝为负极、铜为正极的原电池反应(这是由元素的电势差异决定的)。这种反应会导致铝发生电化腐蚀并增大铜与铝连接处的接触电阻。