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金屬只能說是導體,但並非全都是良導體。
金屬是一種具有光澤(即對可見光強烈反射)、富有延展性、容易導電、導熱等性質的物質。金屬的上述特質都跟金屬晶體內含有自由電子有關。在自然界中,絕大多數金屬以化合態存在,少數金屬例如金、鉑、銀、鉍以遊離態存在。
導電性:
由於金屬的電子傾向脫離,因此具有良好的導電性,且金屬元素在化合物中通常帶正價電,但當溫度越高時,因為受到了原子核的熱震盪阻礙,電阻將會變大。金屬分子之間的連結是金屬鍵,因此隨意更換位置都可再重新建立連結,這也是金屬伸展性良好的原因。
良導體:就是導電良好的材料,主要是金屬材料例如銅、鐵、錫、金、銀等
例如金屬鈉有導電性,但不不是良好的導體,所以並非良導體。
那麼什麼是自由電子呢?
自由電子(free electron),即離域電子,在化學中是指在分子中與某個特定原子或共價鍵無關的電子,主要是金屬導體中的自由電荷。
自由電子就是指不被約束在某一個原子內部的電子。這種電子在受到外電場或外磁場的作用時,能夠在物質中或真空中運動。如原子結合成金屬晶體主要是靠原子外層的價電子和部分的內層電子。在通常情況下,某些價電子可以脫離原子,而自由地在晶體點陣中運動。這種電子就稱為自由電子。
不僅金屬導體中的自由電荷,半導體中的自由電荷及絕緣體中的微量自由電荷都屬於自由電子。自由電子的多寡會影響物質的導電性和導熱性,自由電子愈多,導電的能力愈強。大部分的金屬都有相當數量的自由電子,非金屬則相反。(但是亦有例外,如石墨。)
首先,所有的金屬材料都是導電的,但導電效能有較大差別。其中銀的導電效能最好,其次是銅。據說鑭系元素中的釓導電效能最差。
金屬材料的導電效能用電阻率來表示,單位是歐姆·米(Ω m)。數值越小,導電效能越好。常用金屬材料的電阻率如下(10後面的-8、-7等,表示負幾次方)
(1)銀1.65 ×10-8
(2)銅1.75 ×10-8
(3)金2.40×10-8
(4)鋁2.83 ×10-8
(5)鎢5.48 ×10-8
(6)鐵9.78 ×10-8
(7)鉑2.22 ×10-7
(8)錳銅4.4 ×10-7
(9)汞9.6 ×10-7
(10)康銅5.0 ×10-7
(11)鎳鉻合金1.0 ×10-6
(12)鐵鉻鋁合金1.4 ×10-6
(13) 鋁鎳鐵合金1.6 ×10-6