رسانایی نقش حیاتی در بسیاری از صنایع از جمله الکترونیک، هوا فضا، مخابرات و لوازم برودتی ایفا میکند. با این حال، انواع مختلفی از رسانایی وجود دارد که در فلزاتی مانند طلا، نقره و مس مشاهده می کنیم. هدایت حرارتی به توانایی یک ماده برای انتقال گرما اشاره دارد، در حالی که رسانایی الکتریکی به توانایی یک ماده برای عبور جریان الکتریکی بدون مقاومت اشاره دارد. به طور کلی، موادی که رسانایی حرارتی بالایی از خود نشان می دهند، رسانایی الکتریکی بالایی نیز دارند.
رسانایی بین مواد مختلف و بر اساس شرایط خارجی متفاوت است. برخی از عوامل موثر بر رسانایی عبارتند از شکل، اندازه، دما و میدان های الکترومغناطیسی خارجی. ناخالصی های موجود در یک ماده همچنین می تواند مانع از جریان الکترون و کاهش رسانایی شود.
فلزات گرانبها مانند طلا و نقره از طرفی تقاضای سرمایه ای در سکه و شمش دارند و از طرف دیگر به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود مانند رسانایی بالا سبب تقاضا صتعنی آنها میگردد.
بیشتر فلزات تا حدی گرما و الکتریسیته را هدایت می کنند، اما برخی از فلزات رسانایی بیشتری نسبت به بقیه دارند. در نتیجه، رسانایی عامل مهمی است که هنگام آبکاری الکتریکی باید در نظر گرفته شود. اگر محصول نهایی را می خواهید که بتواند گرما یا الکتریسیته را به خوبی و با بالاترین بازده هدایت کند، باید یک پوشش فلزی رسانا را انتخاب کنید که نیازهای منحصر به فرد برنامه شما مرتفع سازد.
چرا نقره در صدر فهرست رسانا ترین فلزات قرار دارد؟
وجود الکترون های ظرفیتی رسانایی فلز را تعیین می کند. الکترونهای ظرفیت «الکترونهای آزاد» هستند که به فلزات اجازه میدهند جریان الکتریکی را هدایت کنند. الکترونهای آزاد مانند توپهای بیلیارد در میان فلز حرکت میکنند و انرژی را با برخورد به یکدیگر منتقل میکنند. نقره و مس فلزاتی هستند که الکترون های ظرفیتی تک و آزاد دارند. دریچه با مقاومت کمی در سرتاسر فلز حرکت می کند و این فلزات را رساناتر می کند.
نقره بالاترین رسانایی را در بین تمام فلزات دارد، اما قیمت نقره نیز بالا است و میتواند کدر شود و سطح را کمتر رسانا کند. طلا در برابر خوردگی مقاوم تر است.
در نتیجه، نقره تا حد زیادی رساناترین فلز روی زمین است. دلیلش این است که نقره فقط یک الکترون ظرفیت دارد. علاوه بر این، این تک الکترون آزاد است که با مقاومت کمی به اطراف حرکت کند. در نتیجه، فلزاتی مانند نقره و مس تعدادی از فلزات با این ویژگی خاص هستند. به همین دلیل آنها هادی های الکتریکی و حرارتی عالی هستند.
رسانایی الکتریکی، کدام فلزات مانند نقره الکتریسیته را هدایت میکنند؟
انتخاب فلزی با سطح رسانایی مناسب می تواند موفقیت عملکردی محصول یا جزء را به همراه داشته باشد. برای کمک به شما در ارزیابی گزینه های خود، ما این راهنما را برای رسانایی ترین فلزات مورد استفاده برای آبکاری بر روی بسترها در صنایع صنعتی ایجاد کرده ایم. شش فلز رسانا که باید در نظر گرفته شود عبارتند از:
- نقره: نقره تنها رساناترین فلز است، به لطف ساختار کریستالی منحصر به فرد و الکترون تک ظرفیتی خود، گرما و الکتریسیته را به طور موثر هدایت می کند. نقره مقاومت در برابر سایش تماس کم و بازتاب نوری عالی را ارائه می دهد، که آن را برای پوشش کنتاکت ها، آینه ها و هادی ها در کاربردهای مخابراتی ایده آل می کند. با این حال، پوشش های نقره نیز به راحتی کدر می شوند، به همین دلیل است که کمتر از پوشش های مس و طلا استفاده می شود.
- مس: مانند نقره، الکترون تک ظرفیتی مس آن را به فلزی بسیار رسانا تبدیل می کند. همچنین مقاومت خوبی در برابر خوردگی ارائه می دهد. پوشش های مس در نیمه هادی ها، بردهای مدار چاپی و سایر کاربردهایی که در آنها رسانایی الکتریکی مهم است استفاده می شود.
- طلا: رسانایی بالای طلا همراه با مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت تماس پایدار آن را برای پوشش دادن نیمه هادی ها، اتصالات، مدارهای چاپی و مدارهای اچ شده ایده آل می کند. اگر مایل به پذیرش قیمت بالاتر هستید، طلا معمولاً بیشترین مزایای را برای محصولاتی که نیاز به رسانایی دارند ارائه می دهد.
- روی: اگرچه روی به طور قابل توجهی رسانای کمتری نسبت به طلا، مس و نقره است، اما می تواند جایگزینی مقرون به صرفه برای این فلزات گران قیمت باشد. روی رسانایی خوب و دوام عالی را ارائه می دهد.
- نیکل: یکی دیگر از فلزات رسانا، نیکل است که معمولاً روی سطح یک جزء اعمال می شود تا ضخامت بیشتر و مقاومت در برابر سایش و خوردگی را افزایش دهد. شما ممکن است پوشش های نیکل را برای کاربردهای صنعتی و نظامی چالش برانگیز انتخاب کنید.
- پلاتین: پلاتین یک فلز گرانبها است که اغلب برای ایجاد یک پوشش محافظ برای فلزات دیگر که به راحتی خورده می شوند استفاده می شود. نقطه ذوب بسیار بالای پلاتین همچنین آن را برای کاربردهایی که نیاز به رسانایی حرارتی بالا دارند مناسب می کند.
پاسخ چند سوال مهم در این زمینه
کدام فلز بالاترین رسانایی را دارد؟
نقره تنها رساناترین فلز است، به لطف ساختار کریستالی منحصر به فرد و الکترون تک ظرفیتی خود، گرما و الکتریسیته را به طور موثر هدایت می کند. فلز نقره ۹۲۵ یکی از عیار های نقره محسوب می شود نیز رسانایی بسیار بالایی دارد.
کدام فلز رسانایی ۱۰۰% دارد؟
آیا فویل آلومینیوم رسانای برق (هادی الکتریسیته) است؟
آلومینیوم فلز است و تمام فلزات رسانای جریان الکتریسیته هستند، فویل آلومنیوم نیز یک هادی البکتریسیته است.