金属晶体的导热是由于晶体内部,自由电子与金属阳离子的碰撞,另一个金属原子又失去最外层电子,碰撞到第三个金属阳离子上成为中性原子。
假如右端受热,右端的中性原子失去电子带着能量向左边金属阳离子传递左边金属原子,受热又失去电子,再向左端传递。
这样热就从右端导到左端了。
金属导体的热传导主要是通过电子的运动,而绝缘体的热传导主要依靠格波的传导,即声子的运动,对于半导体,由于电阻相当高,性质介于导体和绝缘体之间,所以热导率由上述两种机构决定。
导电率导热率好的是紫铜,各种材料里,电阻率最低的是银,其次是铜,铍铜等都是铜的合金;所以说合金的电阻率比纯铜的电阻率大。
要注意的一点是,黄铜和康铜是两种材料,电阻率随着合金材料的比例不同电阻率是不同的,大约在0.07左右,康铜是铜镍合金,电阻率大约在0.45到0.52左右,铍铜也就是青铜,电阻率大约在0.055左右。
铜是一种过渡元素,原子序数29。
纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。
延展性好,导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以组成众多种合金。
铜合金机械性能优异,电阻率很低,其中最重要的数青铜和黄铜。
此外,铜也是耐用的金属,可以多次回收而无损其机械性能。
电导率是指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。
对于大部分材料而言,电流来自于自由电子的运动,它们在外电场作用下而被加速运动。
这些自由电子的数目取决于材料的电子能带结构。
从一个能带的满态所激发到费米能以上的空态的电子称为自由电子。
在金属中,激发自由电子所需的能量较小,因此在金属中可产生大量的自由电子。
量子力学理论表明,由 N 个原子组成的固体,每个能带含有 N 个分裂的能级,而每个能级可以容纳具有相反自旋方向的两个电子,也就是每个能带最多可容纳 2N 个电子。
材料的电导率正比于占据费米能级的电子数。
分析铜和铝的元素结构可以得知铜元素占据费米能级的电子数更多,在电子最高能量处态密度更大(简单的说,即铜原子最外层电子比较多,而离原子核越远的电子,携带的能量越大),电导率就比较大。
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