비도전성 금속이 있습니까?

전도도는 열이나 전하가 물질을 얼마나 쉽게 통과할 수 있는지를 나타냅니다. 금속의 분자 구조가 효과적인 전도체로 작용하기 때문에 금속은 전기 및 열 전도성으로 유명합니다. 금속의 전기 전도성은 전류가 거의 저항 없이 이동할 수 있도록 합니다. 열전도율은 물리적 접촉을 통해 금속을 통해 열이 얼마나 빨리 전달되는지를 나타냅니다.

아래에서 비전도성 금속이 있는지 여부와 일부 금속 합금이 금속보다 전도성이 낮은 이유에 대해 설명합니다.

금속의 열 및 전기 전도도를 일으키는 원인은 무엇입니까?

금속에 자유롭게 흐르는 전자의 존재는 금속을 열 전도성으로 만듭니다. 온도가 증가함에 따라 비편재화된 자유 전자는 더 많은 에너지를 얻고 더 빠르게 진동합니다. 이 분자는 차례로 근처 입자와 충돌하여 에너지의 일부를 입자로 전달합니다. 이 과정은 계속되어 결국 금속의 뜨거운 쪽 끝에서 차가운 쪽 끝으로 에너지를 전달합니다. 은, 구리 및 알루미늄은 열전도율 값이 가장 높은 금속 중 일부입니다. 은의 높은 열전도율은 브레이징, 용접 또는 납땜을 포함한 다양한 산업 및 제조 공정에서 활용됩니다. 구리의 열전도율은 방열판, 열교환기 및 조리기구 바닥에 가장 적합합니다. 알루미늄은 은보다 열전도율이 약간 낮으며 레이저 다이오드 및 LED와 같은 마이크로일렉트로닉스에 선호되는 재료입니다.

자유롭게 움직이는 비편재화된 전자는 또한 금속의 전기 전도도에 기여합니다. 전압이 가해지면 전기장은 금속 내에서 전자의 이동을 유발하여 양극 단자 쪽으로 이동합니다. 열과 전기 전도도는 밀접하게 관련되어 있습니다. 이것이 좋은 열 전도체인 금속이 좋은 전기 전도체인 이유입니다.

구리, 은, 알루미늄 및 금과 같은 금속의 높은 전자 이동도는 이들을 최고의 전기 전도체로 만듭니다. 은과 금은 고가의 금속이기 때문에 위성이나 회로 기판과 같은 특수 장비에만 사용됩니다. 구리는 은, 금에 비해 전기전도도가 상대적으로 낮지만 가격이 저렴하고 가전제품의 전선에 납땜 및 감는 용도로 널리 사용됩니다. 알루미늄은 구리보다 전도성이 높지만 전기 저항이 있는 산화물 표면을 형성하여 전기 연결을 과열시킵니다. 그렇기 때문에 강철로 더 감싸진 고압 송전선로에 사용됩니다.

비도전성 금속이 있습니까?

기술적으로 모든 금속은 열과 전기를 전도합니다. 일부 금속은 다른 금속보다 더 효율적입니다. 정상적인 조건에서 금속은 무한한 저항을 나타내지 않으며 어느 정도까지 전도성이 있습니다. 전도도는 금속을 비금속 원소와 구별하는 정의적인 특성입니다. 금속에서 자유롭게 움직이는 비편재화된 전자와 달리 전자는 비금속에 단단히 결합되어 전하 또는 열의 흐름에 매우 높은 저항을 제공합니다. 대부분의 비금속은 열과 전기의 전도도가 좋지 않아 절연에 자주 사용됩니다.

가장 적은 전도성 금속은 무엇입니까?

비스무트, 텅스텐, 납 및 티타늄은 전도성이 가장 낮은 금속의 몇 가지 예입니다. 비스무트는 열과 전기에 대한 전도성이 가장 낮고 전기 서지를 감지하는 퓨즈에 사용됩니다. 희소 금속인 텅스텐은 표준 온도에서 전기가 통하지 않습니다. 그러나 녹는점이 높아 전구에 많이 사용된다. 순수한 납은 전기의 좋은 전도체이지만 대기 중 산소와 반응하면 전기나 열이 통과하지 못하는 산화납 층을 형성합니다. 티타늄은 전이 금속이지만 다른 전이 금속에 비해 전기 및 열 전도성이 매우 낮습니다. 열악한 도체인 티타늄은 극한의 환경 조건을 견딜 수 있으며 항공기 부품 제조 시 절연체로 사용됩니다.

일부 금속 합금이 순수 금속보다 전도성이 낮은 이유는 무엇입니까?

불순물, 온도, 전자기장, 주파수, 결정 구조 및 상을 비롯한 여러 요인이 금속의 전도도에 영향을 미칩니다. 순수한 금속에 불순물을 첨가하면 전도성이 감소합니다. 예를 들어, 스테인리스 스틸은 철, 탄소, 크롬 및 기타 합금 원소의 합금입니다. 은, 구리 또는 알루미늄에 비해 열 및 전기 전도성이 현저히 낮으며 산업 전반에 걸쳐 널리 사용됩니다. 마찬가지로 구리와 주석의 합금인 청동은 기본 요소에 비해 열전도율이 매우 낮습니다.

그렇다면 비전도성 금속이 있습니까? 간단한 대답은 아니오입니다. 그러나 비전도성 재료가 필요한 특정 응용 분야의 경우 티타늄과 같은 금속을 절연체로 사용할 수 있습니다. 일부 합금 금속은 비전도성 재료로도 사용할 수 있습니다.

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