[科普中国]-电导体

电导体是指具备传导电荷能力的物质，比如铜、铁、铝等金属，氯化银、硫酸铜等液体。

简介电导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流。

金属是最常见的一类导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电子，留下的正离子（原子实）形成规则的点阵。金属中自由电子的浓度很大，所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下，某些金属与合金的电阻率将消失而转化为“超导体”。1

电导微观机制电子电导

电子电导的情况主要存在于导体和半导体中，具体对于导体和半导体也还有区别，下面分别介绍。

（1）导体：金属是导体，具有金属键和规则的晶体结构。根据能带理论，金属的价电子处于导带中，全都是参与导电的载流子。如果是理想晶体，在电场作用下，电子的运动不会遇到阻力，运动速度应该无限大，也就不会有电阻存在，但这与实际情况不符。这是因为实际的晶体一方面存在缺陷，另一方面，只要不是绝对零度，晶格格点上的原子总是在不断地围绕平衡位置作振动，这种振动对于电子的定向运动构成了阻力，所以迁移率在不同的温度下具有不同的有限值，因而电导率也是有限的。

（2）半导体：根据能带理论，半导体在绝对零度时，因为导带中没有电子，在电场作用下不导电。但是当温度大于0K时，电子受热激发，从价带跃迁到导带，使导带产生自由运动的电子，而价带产生自由运动的空穴，它们统称为本征载流子，载流子的浓度大小决定了高纯半导体的导电性。

离子电导

从理论上说，没有缺陷的离子晶体是绝缘体，但实际的大多数离子晶体还是有低的电导率。

离子晶体中的电导主要为离子电导。离子电导是离子在电场作用下的定向扩散运动，分为两类。

（1）本征电导，也叫固有离子电导，是晶体点阵的离子由于热振动而离开了晶格，形成热缺陷。这种热缺陷无沦是离子还是空位都是带电的，都可作为离子电导载流子。

（2）杂质电导，由于杂质与基体间的键合弱，在较低的温度下杂质就可以运动，杂质离子载流子的浓度决定于杂质的数量和种类。

离子电导率的大小与温度、晶体结构、晶体缺陷有关。温度增加时电导率增大，在较高温度，固有电导起主导作用；低温下，杂质电导占主要地位。它与晶体结构的关系主要从原子间结合力的大小来考虑，原子间结合力大的，电导率低。晶体缺陷，特别是离子性晶格缺陷的浓度大，电导率高。因此离子性晶格缺陷的生成及其浓度大小是决定离子电导的关键。2

功能材料导电材料

导电材料是用以传递电流而又没有或很小电能损失的材料，主要以电线、电缆为代表。随着电子工业的发展，传送弱电流的导电涂料、胶粘剂和透明导电材料等的应用也十分广泛。导电材料的基本性质以电阻率表征。

电线、电缆所用材料主要是铜、铝及其合金。铜作为导电材料大都是电解铜，含铜量为99.97%一99.98%，含有少量金属杂质和氧，其中的杂质会降低电导率，铜中含有氧也使产品性能大大下降。一种无氧铜性能稳定、抗腐蚀、延展性好、抗疲劳，可拉成很细的丝，适合于做海底同轴电缆的外部软线，也可用于太阳能电池。

铝导线与铜导线相比，电导率低，但其质量轻，相对密度只有铜的1/3，这是铝导线的一大优点。主要用作送电线和配电线。对于160kV以上的高压电线，往往用钢丝增强的铝电缆或铝合金线。2

电阻元件

电力、电子工业方面应用的电阻元件，其阻抗性质大都是欧姆型的（纯电阻）。电子方面要求的电阻值范围在103Ω—108Ω之间，要求用于制作电阻的材料电阻率ρ