?電線電纜用以傳輸電（磁）能，信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。電線電纜作為電能或信號(hào)傳輸?shù)妮d體，其結(jié)構(gòu)材料需要滿足多種要求，以確保安全、高效、穩(wěn)定的傳輸性能。
一、導(dǎo)體材料
良好的導(dǎo)電性
電線電纜的導(dǎo)體主要作用是傳導(dǎo)電流，因此必須具有良好的導(dǎo)電性。常見(jiàn)的導(dǎo)體材料如銅和鋁，銅的導(dǎo)電性極佳，其電導(dǎo)率高，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，銅的電導(dǎo)率約為 5.96×10? S/m，能夠有效減少電能在傳輸過(guò)程中的損耗。例如，在電力傳輸線路中，使用高純度的銅導(dǎo)體可以確保電能以較高的效率傳輸?shù)接脩舳恕?br>鋁的導(dǎo)電性雖然稍遜于銅，但由于其密度小、資源豐富、價(jià)格相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)，在一些對(duì)重量有要求或者大規(guī)模電力傳輸?shù)膱?chǎng)合也有廣泛應(yīng)用。鋁的電導(dǎo)率約為 3.77×10? S/m，在架空輸電線路中，使用鋁導(dǎo)線可以減輕桿塔的負(fù)擔(dān)。
足夠的機(jī)械強(qiáng)度
導(dǎo)體需要具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，以承受在制造、安裝和使用過(guò)程中的拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)等外力作用。例如，在電纜敷設(shè)過(guò)程中，尤其是在需要穿管或者架空敷設(shè)的情況下，導(dǎo)體不能因?yàn)槭艿嚼Χ鴶嗔?。?duì)于銅導(dǎo)體，其抗拉強(qiáng)度一般在 200 - 400MPa 之間，能夠滿足大多數(shù)常規(guī)應(yīng)用場(chǎng)景的強(qiáng)度要求。
為了提高導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度，有時(shí)會(huì)采用合金化的方法。例如，在銅中加入少量的錫、鋅等元素形成銅合金，或者在鋁中加入鎂、硅等元素形成鋁合金，這些合金導(dǎo)體在保持較好導(dǎo)電性的同時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度得到顯著提高，適用于一些對(duì)強(qiáng)度要求較高的特殊場(chǎng)合，如礦井、船舶等環(huán)境下的電纜。
材料純度要求
對(duì)于導(dǎo)體材料，純度越高，導(dǎo)電性越好。例如，用于電力傳輸?shù)你~導(dǎo)體，其純度一般要求達(dá)到 99.9% 以上，高純度的銅可以減少雜質(zhì)對(duì)電子傳導(dǎo)的干擾，降低電阻。雜質(zhì)含量過(guò)高會(huì)增加導(dǎo)體的電阻率，導(dǎo)致電能損耗增加，同時(shí)還可能影響材料的其他性能，如機(jī)械性能和耐腐蝕性。
二、絕緣材料
高絕緣性能
絕緣材料的主要作用是防止電流泄漏，保證電能沿著導(dǎo)體傳輸。其絕緣性能通常用絕緣電阻和介電強(qiáng)度來(lái)衡量。例如，聚氯乙烯（PVC）是一種常用的絕緣材料，它的絕緣電阻較高，一般在 1012 - 101?Ω?m 之間，能夠有效阻止電流泄漏。
介電強(qiáng)度表示絕緣材料在不發(fā)生擊穿的情況下能夠承受的最大電場(chǎng)強(qiáng)度。像交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣材料，其介電強(qiáng)度可達(dá)到 20 - 30kV/mm 左右，這使得它能夠在較高的電壓下保持絕緣性能，廣泛應(yīng)用于中高壓電纜中。
耐電暈性能好
在高電壓作用下，絕緣材料表面可能會(huì)出現(xiàn)電暈現(xiàn)象。電暈會(huì)導(dǎo)致局部放電，使絕緣材料逐漸老化、損壞。因此，要求絕緣材料具有良好的耐電暈性能。例如，硅橡膠絕緣材料具有較好的耐電暈性能，它能夠在一定程度上抵抗電暈產(chǎn)生的侵蝕，延長(zhǎng)電纜的使用壽命，常用于高壓電機(jī)引出線等容易產(chǎn)生電暈的場(chǎng)合。
化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性
絕緣材料需要在不同的化學(xué)環(huán)境下保持穩(wěn)定。例如，在化工企業(yè)中，電纜可能會(huì)接觸到各種酸堿等化學(xué)物質(zhì)，要求絕緣材料能夠抵抗這些化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。像氟塑料絕緣材料，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等腐蝕性物質(zhì)具有很強(qiáng)的耐受性，適用于惡劣化學(xué)環(huán)境下的電線電纜。
適當(dāng)?shù)娜彳浶院蛷椥?br>絕緣材料應(yīng)具有一定的柔軟性和彈性，以適應(yīng)不同的敷設(shè)環(huán)境和使用條件。例如，在柔性電纜中，絕緣材料需要能夠隨著電纜的彎曲而變形，不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度僵硬而導(dǎo)致絕緣層破裂。橡膠類絕緣材料如天然橡膠和乙丙橡膠等，具有較好的柔軟性和彈性，能夠滿足在動(dòng)態(tài)環(huán)境下（如移動(dòng)設(shè)備的電源線）的使用要求。
三、護(hù)套材料
機(jī)械保護(hù)作用
護(hù)套材料主要是為了保護(hù)電纜內(nèi)部的絕緣層和導(dǎo)體免受外界機(jī)械損傷。例如，在地下敷設(shè)的電纜，護(hù)套需要能夠抵抗土壤壓力、石塊等硬物的擠壓和摩擦。聚氯乙烯護(hù)套材料具有一定的硬度和耐磨性，能夠?yàn)殡娎|提供較好的機(jī)械保護(hù)。
耐環(huán)境性能
電纜可能會(huì)暴露在不同的自然環(huán)境中，如陽(yáng)光、雨水、冰雪、風(fēng)沙等。護(hù)套材料需要具有良好的耐候性、耐水性和耐紫外線性能。例如，氯化聚乙烯（CPE）護(hù)套材料具有良好的耐候性和耐水性，能夠在戶外環(huán)境下長(zhǎng)期使用而不會(huì)出現(xiàn)明顯的老化、開裂等現(xiàn)象，適用于架空電纜和戶外敷設(shè)的電纜。
阻燃和防火性能
在一些特殊場(chǎng)合，如建筑物、礦井、地鐵等，要求電纜具有阻燃和防火性能。護(hù)套材料可以起到阻止火焰蔓延的作用。例如，低煙無(wú)鹵（LSZH）護(hù)套材料，在燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧少、毒性低，并且具有一定的阻燃性能，能夠有效降低火災(zāi)事故中的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
四、填充材料和屏蔽材料（如果有）
填充材料
填充材料用于填充電纜內(nèi)部的空隙，使電纜結(jié)構(gòu)更加緊密。其要求是具有良好的柔軟性和彈性，不會(huì)對(duì)電纜內(nèi)部的導(dǎo)體和絕緣層造成損傷。例如，常見(jiàn)的填充材料有玻璃纖維、麻繩等，它們可以防止電纜在受到外力作用時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生移位，同時(shí)還能起到一定的緩沖作用。
填充材料還需要具有一定的吸濕性，以防止電纜內(nèi)部受潮。一些高性能的填充材料可以吸收并保持一定量的水分，避免水分在電纜內(nèi)部積聚，從而保護(hù)絕緣層和導(dǎo)體的性能。
屏蔽材料
對(duì)于一些需要防止電磁干擾（EMI）或者射頻干擾（RFI）的電纜，需要使用屏蔽材料。屏蔽材料主要是金屬材料，如銅絲編織網(wǎng)、鋁箔等。銅絲編織網(wǎng)具有良好的導(dǎo)電性和柔韌性，能夠有效地屏蔽外界的電磁干擾，同時(shí)也能防止電纜內(nèi)部信號(hào)的泄漏。
屏蔽材料的覆蓋率和接地方式也很重要。較高的覆蓋率可以提供更好的屏蔽效果，一般要求銅絲編織網(wǎng)的覆蓋率在 70% - 95% 之間。正確的接地方式可以確保屏蔽層能夠?qū)㈦姶鸥蓴_信號(hào)有效地導(dǎo)入大地，保證電纜傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。