非金屬材料的電導率與溫度有什麼關係

電導率和溫度的關係首先取決於導體！

如果導體是金屬，溫度越高，導電性越強。 這是因為免費費用隨著溫度的增加而增加！

如果導體是電解質，溫度越高，電導率越差。 這是因為離子活動的速度增加，需要更多的能量來改變！！

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尺度定律“決定了系統關鍵引數之間的相關性，指出了決定系統行為的基本機制。 這個定律在生物學中很重要，例如，體重和新陳代謝速度之間的“比例關係”跨越了21個數量級。 “尺度關係”在物理科學中也很重要。

銅酸鹽材料中高溫超導性的發現，引發了對這些材料及相關復合氧化物的深入研究。 然而，沒有普遍的“縮放定律”來關聯這些材料的基本特性，例如超流體密度和超導溫度，至少對於優化的摻假材料而言是這樣。 但現在已經發現了一種一般的“尺度關係”，將超流體密度、電導率和臨界溫度聯絡起來，電導率隨著溫度的公升高而降低。

非金屬材料的電導率與溫度的關係是，它呈現負的電阻溫度係數，而金屬呈現正的電阻溫度係數，這是金屬與非金屬的本質區別，也是判斷金屬與非金屬的標準。 所謂電阻的負溫度係數，是指電阻隨溫度公升高而減小的現象。

非金屬材料的電導率與金屬相反，隨著溫度的公升高，電導率越好。 但這和金屬一樣，不是絕對的，也有例外。

石墨是一種非金屬，但它具有良好的導電性。

石墨是碳的同素異形體，呈灰黑色，固體不透明，化學性質穩定，耐腐蝕，不易與酸、鹼等試劑發生反應。 在氧氣中燃燒生成二氧化碳，可被濃硝酸、高錳酸鉀等強氧化劑氧化。 可用作抗磨劑、潤滑劑，高純石墨在原子反應堆中用作中子慢化劑，也可用於製造坩堝、電極、電刷、乾電池、石墨纖維、熱交換器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆筆芯等。

石墨是一種非金屬，但它具有良好的導電性。

石墨的電導率比普通非金屬礦物高一百倍。 導熱係數超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。 導熱係數隨著溫度的公升高而降低，即使在極高的溫度下，石墨也會成為絕緣體。

石墨之所以能夠導電，是因為石墨中的每個碳原子只與其他碳原子形成 3 個共價鍵，並且每個碳原子仍然保留 1 個自由電子來傳輸電荷。

非金屬但具有良好導電性的材料是矽矽。

矽約佔地殼的總重量，僅次於氧氣。 在自然界中，矽通常以含氧化合物的形式存在，其中最簡單的是二氧化矽 siO2，一種矽和氧的化合物。 石英、晶體等是純二氧化矽的變體。

礦石和岩石中的矽氧化合物統稱為矽酸鹽，比較重要的有長石KalSi3O8、高嶺土Al2Si2O5（OH）4、滑石MG3（Si4O10）（OH）2、雲母kal2（Alsi3O10）（OH）2、石棉H4MG3Si2O9、分子篩鈉Na2（Al2Si3O10）·2H2O、石榴石CA3Al2（SiO4）3、鋯石、石英、ZRSIO4和綠柱石、BE3AL2SI6O18等。 土壤、粘土和沙子是天然矽酸鹽岩石風化的產物。

非金屬高導電性的本質是它們通過離子鍵或共價鍵連線，從物理性質來看，大多數非金屬是絕緣體，只有少數非金屬是導體（碳）或半導體（矽）。

由於非金屬材料中的電子或載流子使歌曲溫度公升高，因此增強了移動能力，增強了電荷轉移能力，並且電導率增加了。

物理性質：非金屬元素多為分子晶體，少數為原子晶體和過渡層狀晶體。

元素共價鍵的數量大多符合 8-n 規則：

1.惰性氣體：8-8=0（2-2=0），為單原子分子。

2.鹵素，氫：8-7=1（2-1=1），是一種雙原子分子。

3.VIA族的硫、硒和碲：8-6=2，是二配位泗洲的鏈和環分子。

4.VA族的磷和砷：8-5=3，為三配位有限分子P4和As4，灰砷和黑磷為層狀分子。

5.IVA族的碳和矽：8-4=4，為四配位的金剛石型結構。

金屬導體溫度越高，電阻越大，溫度越低，電阻越低。

超導性：當溫度降低到一定水平時，某些材料的電阻就會消失。

電阻溫度換算公式：r2=r1*（t+t2）（t+t1）r2=x（235+（40））235+20）=計算值80A t1---繞組溫度t---電阻溫度常數（銅線為235，鋁線為225）t2 ---轉換溫度（75°C或15°C）r1---測得的電阻值r2---換算電阻值。

當溫度變化範圍不大時，純金屬的電阻率隨溫度線性增加，即=0（1+t），其中0分別為t和0的電阻率，稱為電阻溫度係數。 最有金屬感。

由於線性膨脹比金屬的線性膨脹大得多（溫度公升高1，金屬的長度只膨脹約當考慮金屬電阻隨溫度的變化時，其長度l和截面積s可以略有變化，因此r = r0（1+ t），方程之和分別是金屬導體在t和0處的電阻。

易於導電和導熱的秘訣在於金屬中含有可以自由移動的電子。 原子有乙個由中子和質子組成的原子核，原子核外有電子，就像太陽系中的行星有自己的軌道一樣，原子核外的電子也有自己的軌道，離原子核越遠，對電子的結合力就越小。 金屬最外層的電子通常不那麼豐富，並且傾向於擺脫它們的結合以形成自由電子。

自由電子在金屬中不規則地運動，如果對其施加外部電場，自由電子會定向運動，電子的定向運動會形成電流，這將使金屬導電，金屬將具有良好的導電性。 此外，當金屬被加熱時，被加熱部分的自由電子由於熱能的增益而劇烈運動，能量增加，並與金屬離子碰撞以交換能量，將熱量傳遞到其他區域，使金屬傳導熱量。

金屬的導熱性和導電性在生活中被廣泛使用，例如使用煎鍋和電線，這與金屬的這兩種性質有關。

我們都知道金屬具有良好的導電性和導熱性以及延展性。 這是我們每天都看到並認為理所當然的事情，所以你有沒有想過為什麼金屬具有這些特性？

金屬原子最外層的電子很小，最外層的價電子容易脫離原子核，成為自由運動的電子，這些自由運動的電子形成帶負電的電子雲，失去電子的金屬原子變成正電粒子。 電子雲和帶正電的金屬原子產生靜電引力，這種靜電引力被稱為金屬鍵，正是這種靜電引力將金屬原子結合在一起，電子雲相當於502膠。由於電子雲可以自由移動，金屬鍵沒有方向性和飽和度，用人的話來說，這種鍵比較軟，可以彎曲和扭曲而不會被破壞，正是金屬鍵的這一特性賦予了金屬良好的延展性。

至於導電性和導熱性，它也歸結為自由移動的電子雲。 電子雲對電導率的影響有很好的理解，因為電子可以自由移動，所以在電壓的作用下，電子會定向移動，它們自然會導電，而橡膠則不能導電，因為沒有可以自由移動的帶電粒子。 一部分金屬被加熱後，被加熱的原子和自由電子會劇烈運動，自由電子會四處奔跑，撞擊其他部分的金屬原子和自由電子，然後將熱量傳遞到過去，這就是金屬導熱性好的起源。

導電性：因為金屬中含有可以自由移動的電子，當金屬的兩端加電壓時，正極積累正電荷，負極積累負電荷，因為相同的電荷相互吸引，不同的電荷相互排斥，迫使電子定向移動，所以它們可以導電， 這就是為什麼金屬可以導電的原因。

熱傳導：熱傳導依靠自由電子傳遞熱量（主要是通過電子之間的碰撞），金屬原子核結合電子的能力相對較弱，因此一般是自由電子在金屬中自由運動，可以導熱。

金屬傳導是由於電子在金屬中的定向運動

金屬中的原子，除了自由的電吊艙外，也在它們的位置附近振動，這種振動的強度與金屬的溫度有關，溫度越高，振動越強烈。 同時，自由電子與原子碰撞的幾率越大，電子的定向運動受到的阻礙就越大，即電阻增大。

介電傳導是載流子（如離子等）形成電流的運動。 溫度公升高會導致載流子數量增加，從而導致電導率增加。

金屬電導率是金屬晶體中（相對）自由電子在金屬離子之間形成的間隙之間的運動。 也就是說，金屬中存在允許電子移動的通道，並且由於金屬晶體中的金屬離子在不斷移動（振動），因此這些通道是彎曲的，隨時出現在狹窄的區域。

不同的固體具有不同的導電性能，它們的電導率通常用電導率來衡量。 電導率定義為施加在固體上的電場強度 e 與固體內電流密度 j 的比值。

實驗研究表明，固體在不太強的電場下的電導通常遵循歐姆定律，即電流密度與電場強度成正比，與電場強度無關。 對於立方晶體或非晶態材料，電導率是各向同性的，是乙個標量。

一般來說，電導率可能是各向異性的，應該表示為二階張量。 電導率的單位是 s m。 在許多情況下，電導率的倒數是乙個使用起來比較方便的量，稱為電阻率，用 表示，單位是·m。