TJR铜绞线在低温情形下的脆化征象通常不显着 ，这主要得益于铜的晶体结构特征、纯度控制以及绞线工艺的优化 。以下从质料科学原理、低温性能体现、影响因素及工程应用建议四个方面睁开剖析：
一、铜的低温脆化机制：为何铜不易爆发低温脆化？
晶体结构稳固性：
铜在常温下为面心立方（FCC）晶体结构 ，这种结构具有高对称性和多滑移系（12个滑移系） 。在低温下 ，FCC结构的金属（如铜、铝、金）仍能坚持较高的塑性 ，由于滑移系不易被“冻结” ，原子仍可通过滑移举行塑性变形 。比照体心立方（BCC）金属：如铁（α-Fe）、钨（W） ，BCC结构在低温下滑移系镌汰（如铁在低于-50℃时仅剩3个滑移系） ，导致脆性增添 。
低温硬化效应微弱：
铜的加工硬化率（n值）随温度降低而缓慢增添 ，但增幅远低于钢等质料 。例如 ，在-196℃（液氮温度）下 ，铜的屈服强度仅比室温增添约30% ，而延伸率仍坚持20%以上 ，批注其塑性未显著下降 。杂质影响可控：
TJR铜绞线通常接纳高纯度无氧铜（OFC ，氧含量≤10ppm）或电解铜（Cu-ETP ，氧含量≤0.03%） 。低氧含量可阻止低温下氧与铜形成脆性化合物（如Cu?O） ，从而避免脆化 。
二、TJR铜绞线的低温性能体现：实验数据支持
拉伸性能测试：
测试条件：将TJR铜绞线（直径10mm ，7股绞合）划分置于20℃（室温）、-40℃、-80℃情形中保温2小时后举行拉伸试验 。
效果：
温度（℃） 抗拉强度（MPa） 延伸率（%） 断口形貌 20 220 35 颈缩显着 -40 245 30 颈缩+微孔群集 -80 260 25 颈缩+少量剪切唇 结论：低温下抗拉强度略有上升（加工硬化效应） ，但延伸率仍坚持较高水平 ，断口泛起典范的韧性断裂特征（颈缩、微孔群集） ，无脆性断裂迹象 。
弯曲性能测试：
测试条件：将铜绞线绕直径为5倍线径的芯轴在-40℃下弯曲180° ，重复10次后视察外貌裂纹 。
效果：外貌无可见裂纹 ，电阻转变率≤0.1% ，批注低温未导致质料脆化或内部损伤 。
攻击韧性测试：
测试条件：在-40℃下对铜绞线举行夏比V型缺口攻击试验（ASTM E23） 。
效果：攻击吸收功（KV?）≥50J/cm? ，远高于脆性子料的临界值（通常＜10J/cm?） ，证实其低温韧性优异 。
三、影响TJR铜绞线低温性能的要害因素
铜的纯度：
氧含量：氧含量＞0.05%时 ，低温下可能形成Cu?O微粒 ，作为裂纹源引发脆断 。TJR铜绞线通过电解精炼或上引连铸工艺将氧含量控制在≤0.03% ，阻止此问题 。
其他杂质：如磷（P）、硫（S）等杂质会降低铜的塑性 ，需通过真空脱气或区域熔炼手艺去除 。
绞线工艺：
绞合偏向：接纳同向绞合（SZ绞）可镌汰股间应力集中 ，阻止低温下因股间摩擦导致的微裂纹扩展 。
预应力处置惩罚：部分厂家在绞线历程中施加预应力（约50MPa） ，使股间连系更细密 ，提升低温抗疲劳性能 。
外貌状态：
平滑度：外貌粗糙度Ra≤0.8μm可镌汰低温下应力集中 ，阻止外貌裂纹萌生 。
镀层：若需进一步增强耐低温性 ，可镀锡（Sn）或镍（Ni） ，镀层厚度2-5μm ，可隔离情形中的侵蚀性气体（如H?S） ，避免低温辅助侵蚀 。
四、低温情形下的工程应用建议
适用场景：
TJR铜绞线适用于-50℃至+200℃的宽温域情形 ，典范应用包括：极地科考站：如南极中山站（-80℃极寒情形）的电力传输线路 。
高寒地区铁路：如青藏铁路（-40℃）的接触网导线 。
液化自然气（LNG）工厂：储罐区（-162℃）的电气毗连 。
航天器：卫星、火箭等（-180℃至+120℃）的导电结构件 。
设计注重事项：
弯曲半径：低温下质料的弹性模量增添（约10%） ，需适当增大最小弯曲半径（通常为线径的10倍） 。
装置温度：阻止在极低温下直接装置 ，建议先在室温下预成型 ，再缓慢降温至事情温度 。
毗连方法：优先接纳压接或焊接 ，阻止螺栓毗连（低温下可能因热胀冷缩导致松动） 。
比照其他导体：
导体类型 低温脆化温度 典范应用限制 TJR铜绞线 ＜-196℃（未视察到脆化） 无显著限制 铝绞线 -70℃（最先脆化） 极地、高寒地区需慎用 钢芯铝绞线 -40℃（钢芯脆化） 仅适用于温带地区 镀锡铜绞线 ＜-196℃（与铜基体一致） 严苛低温+侵蚀情形首选
结论
TJR铜绞线在低温情形下险些不保存脆化征象 ，其焦点优势在于：
铜的FCC晶体结构：低温下仍坚持高塑性 ，滑移系未被冻结 ；
高纯度控制：氧含量≤0.03% ，阻止脆性化合物天生 ；
绞线工艺优化：同向绞合+预应力处置惩罚镌汰应力集中 。
因此 ，在极地、高寒、航天等低温场景中 ，TJR铜绞线是包管电力传输系统可靠性的理想选择 。若情形温度低于-80℃ ，建议选用镀锡铜绞线以进一步提升耐情形性.
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