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¿Por qué la cerámica es un buen aislante eléctrico?

Sé que depende mucho de la composición, por lo que no todos son grandes aislantes eléctricos. Entonces, ¿qué los hace buenos o malos? ¿Y es diferente de lo que los hace buenos aislantes térmicos?

Los aislantes de las líneas eléctricas son de cerámica y tienen que resistir tensiones enormes. Eso es lo que me hizo preguntarme.

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La mayoría de los expertos en ciencia de los materiales estarían de acuerdo en que el nitruro de titanio es una cerámica, pero es un buen conductor eléctrico. No pienses en términos absolutos.

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Sujetador lo mencioné. No leas en absolutos.

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@JonCuster: El TiN es un maravilloso aislante si se enfría lo suficiente.

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heather Puntos 548

Para que la electricidad fluya, los electrones deben estar en movimiento. Por tanto, en un conductor tiene que haber electrones libres o sueltos para que puedan transportar el flujo de electricidad. La mayoría de los metales cumplen este requisito, por lo que la mayoría de los metales son conductores. Los aislantes, por lo tanto, deben tener sus electrones fuertemente ligados, por lo que no pueden transportar el flujo de electricidad. El tipo de cerámica que se utiliza como aislante no tiene electrones sueltos (no es, sin embargo, un aislante perfecto), por lo que es un buen aislante. De hecho, esto es lo que hace que la cerámica sea también un buen aislante térmico: ¡no tiene electrones sueltos!

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¿Realmente quieres decir "conductor perfecto"?

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@MrYouMath: está bastante claro por el contexto que debería decir "no es un perfecto aislante "

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Tenga en cuenta que muchas cerámicas son conductoras iónicas. (Y para complicar las cosas, el "portador de carga" en movimiento puede ser una vacante, a menudo en la subred de oxígeno de un óxido).

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Radon Puntos 33

Los sólidos pueden clasificarse según su brechas de banda . La brecha de banda determina cuánta energía hay que suministrar para liberar o promover un electrón de la banda de valencia a la banda de conducción. Una vez en la banda de conducción, el electrón puede moverse casi libremente y conducir la electricidad. Un sólido con una gran brecha de banda (> 2,5 eV) se considera un buen aislante y muchos cerámicos tienen esas grandes brechas de banda. Los metales no tienen esa separación y, por tanto, los electrones fluyen bajo la más mínima tensión aplicada (en principio).

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Cook Puntos 23

La mayoría de las cerámicas son compuestos iónicos, en los que los electrones son inmóviles. Esto es diferente a los metales, en los que los átomos están en un "mar de electrones" que son libres de moverse.

Tenga en cuenta que la cerámica tiene algún tipo de conductividad, sólo que es extremadamente baja. La conductividad del cobre, por ejemplo, es de ~6×10 7 S/m. La mayoría de las cerámicas tienen conductividades en el rango de 10 -3 S/m a 10 -5 S/m. Eso es alrededor de 10 órdenes de magnitud menos conductor que el cobre, pero es 10 órdenes de magnitud más conductor que el aire, por ejemplo (10 -15 S/m).

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