Chủ đề ngày hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về vật liệu dẫn điện. Điện được sử dụng khắp mọi nơi trong đời sống, sản xuất của chúng ta. Vật liệu dẫn điện cũng vậy. Nó hỗ trợ truyền tải điện, và nhiều vật dụng khác cũng được chế tạo từ vật liệu có thể dẫn điện. Hãy cùng tham khảo bài viết để hiểu rõ hơn về những loại vật liệu dẫn điện nhé.
Khái niệm vật liệu dẫn điện là gì?
Vật liệu dẫn điện là các vật chất có tính dẫn điện, cho phép dòng điện đi qua nó theo một hướng hoặc nhiều hướng khác nhau. Loại vật liệu này có thể là chất lỏng, chất rắn và chất khí trong điều kiện nhất định. Trong đó kim loại và hợp kim là vật liệu có tính dẫn điện cao nhất, và thường xuyên được ứng dụng trong các thiết bị truyền tải, sử dụng điện năng.
Tính chất của vật liệu dẫn điện
- Tính dẫn điện
Khi nhắc đến tính chất của vật liệu dẫn điện thì không thể bỏ qua tính dẫn điện. Phần lớn các vật liệu dẫn điện đều có khả năng dẫn điện rất tốt. Để đánh giá khả năng dẫn điện của vật liệu thì cần dựa vào các thông số như điện trở, điện dẫn, điện trở suất, hệ số nhiệt trở. Một số vật liệu dẫn điện tốt được nhắc đến nhiều nhất là bạc, đồng, vàng, nhôm, sắt.
- Tính dẫn nhiệt
Khi đốt nóng hoặc truyền lạnh thì vật liệu dẫn điện sẽ có thêm tính chất dẫn nhiệt tốt, dễ nóng chảy trong điều kiện nhiệt độ cao. Những loại vật liệu dẫn điện dễ nguội hoặc dễ nóng nhanh sẽ có khả năng dẫn nhiệt tốt và ngược lại, những loại lâu nguội, cần thời gian đốt nóng thì tính dẫn nhiệt là kém hơn.
- Tính giãn nở nhiệt
Khi bị đốt nóng trong điều kiện nhiệt độ cao, các vật liệu dẫn điện bị giãn nở ra và khi làm lạnh sẽ co lại. Do đó, khi sử dụng để xây dựng công trình thì cần tạo một khe hở nhỏ để đảm bảo an toàn.
- Tính nhiễm từ
Một số vật liệu dẫn điện có nguy cơ nhiễm từ cao là sắt và hợp kim của sắt, tuy nhiên khi đặt trong từ trường mới có tính nhiễm từ. Ngoài ra, còn có niken, coban, các loại khác không có tính nhiễm từ.
- Tính nóng chảy
Vật liệu dẫn điện khi bị đốt nóng trong điều kiện nhiệt độ phù hợp sẽ bị nóng chảy. Đây chính là lợi thế giúp tạo hình, tạo khuôn dễ dàng và tái sử dụng để tiết kiệm chi phí.
- Tính chống ăn mòn
Vật liệu dẫn điện có khả năng chống ăn mòn rất tốt trong điều kiện nhiệt độ và nhiệt độ bình thường. Do đó, chúng không bị ăn mòn bởi oxy hoặc hơi nước. Một số vật liệu chống ăn mòn tốt như đồng, nhôm.
- Tính chất cơ học
Ngoài những tính chất trên thì vật liệu dẫn điện còn có các tính chất khác như khả năng chịu nén tốt, chịu bẻ gãy, chịu kéo, chịu xoắn.
Đặc điểm của vật liệu dẫn điện
- Dễ uốn: Vật liệu dẫn điện có độ dễ uốn cao. Có nghĩa là vật liệu có thể hình thành mà không bị vỡ. Các vật liệu dẫn điện thường sử dụng trong các ứng dụng gia dụng hoặc công nghiệp phải được uốn và uốn cong để định vị chính xác. Do đó, tính dễ uốn là một đặc điểm quan trọng của loại vật liệu này.
- Kháng cự: Vật liệu dẫn điện phải có khả năng chống mài mòn cao. Cần lưu ý rằng chúng phải tiếp xúc với điều kiện căng thẳng cơ học và nhiệt độ cao. Đó là nhiều vòng tuần hoàn của dòng điện và chúng làm tăng nhiệt độ.
- Lớp cách điện: Khi sử dụng trong những ứng dụng dân dụng hoặc công nghiệp, vật liệu dẫn điện cần được bao phủ bởi một lớp cách nhiệt để tránh nguy hiểm. Lớp ngoài còn gọi là áo cách điện và rất cần thiết để tránh dòng điện tiếp xúc với con người. Nhiều nguy hiểm và tai nạn xảy ra với loại vật liệu này là do lớp cách điện này bị hỏng.
Phân loại vật liệu dẫn điện tốt nhất
Hiện nay, vật liệu dẫn điện được chia thành 3 loại chính dựa vào điều kiện hoạt động đó là:
- Vật liệu dẫn điện thể rắn: Bao gồm các kim loại và hợp kim, được chia thành 2 loại là dẫn điện cao và có điện trở cao. Các loại vật liệu có khả năng dẫn điện cao thường được sử dụng để làm dây dẫn, cáp điện. Còn loại có điện trở cao được sử dụng để làm dụng cụ đốt nóng như bóng đèn, biến trở.
- Vật liệu dẫn điện ở thể lỏng: Bao gồm kim loại nóng chảy và các dung dịch điện phân. Trong điều kiện nhiệt độ cao, kim loại sẽ nóng chảy, trừ thủy ngân có nhiệt độ nóng chảy là 39 độ C. Do vậy, chỉ có thủy ngân mới được sử dụng trong kỹ thuật.
- Vật liệu dẫn điện ở thể khí: Chúng chỉ tồn tài trong những điều kiện nhất định có thể khí. Do đó, vật liệu dẫn điện ở thể khí không được ứng dụng nhiều như ở thể rắn và lỏng.
Một số vật liệu dẫn điện thông dụng
Nhôm
Kí hiệu hóa học của nhôm là AL, đây là một kim loại nhẹ, mềm có màu trắng bạc ánh kim mờ, rất dễ uốn với khả năng chống oxy hóa rất cao. Nhôm là vật liệu dẫn điện tuyệt vời, được sử dụng trong ngành công nghiệp hàng không và truyền tải.
Trong một số trường hợp, nhôm còn được chế tạo thành dây dẫn điện. Tuy nhiên với đặc tính chịu nhiệt cao nên nhôm được sử dụng nhiều hơn trong các công trình kiến trúc như vách ngăn xây dựng, tôn lợp mái nhà.
Sắt
Kí hiệu hoá học của sắt là Fe, một trong những vật liệu dẫn điện phổ biến nhất từ trước đến nay, chúng có tính cứng và rắn chắc. Hầu hết trong các lĩnh vực, ngành nghề đều cần sử dụng sắt như chế tạo công cụ lao động như cuốc, gậy, xẻng, sản xuất đồ gia dụng như giường, tủ, bàn, cầu thang.
Do sắt được ứng dụng nhiều để sản xuất các đồ gia dụng trong gia đình nên các công trình xây dựng cần sử dụng vật liệu cách điện như sàn nhựa giả gỗ để đảm bảo an toàn, tránh những rủi ảnh hưởng đến tính mạng.
Đồng
Đồng có kí hiệu hoá học là Cu, kim loại này khá mềm và rất dễ uốn, tạo hình. Hiện nay đồng được xem là một loại vật liệu dẫn điện phổ biến nhất, được ứng dụng trong sản xuất một số đồ gia dụng hoặc đồ thủ công mỹ nghệ như tượng đúc, chảo, que hàn.
Một số hợp chất của vật liệu kim loại đồng tồn tại ở dạng màu xanh lục, xanh lam nên còn được sử dụng để làm thuốc nhuộm trong các nhà máy vải.
Chì
Kí hiệu hoá học của chì là Pb, kim loại này khá mềm có tính tạo hình. Trong công nghiệp, chì được ứng dụng khá rộng rãi và không thể thiếu trong việc chế tạo ắc quy, sử dụng để làm tấm chắn phóng xạ. Do đó, chì cũng là vật liệu dẫn điện tốt.
Wolfram
Kim loại này có kí hiệu hoá học là W, có tính chất dẫn điện tốt, độ cứng, giòn và khó gia công. Tuy nhiên wolfram lại có khả năng chống oxy hóa, axit và kiềm rất tốt.
Wolfram tinh khiết được sử dụng trong ngành điện năng, chế tạo dây tóc bóng đèn sợi đốt, chế tạo ra kính hiển vi và điện cực.
Natri
Natri cũng là một loại vật liệu dẫn điện có kí hiệu hoá học là Na, rất mềm nên có thể dùng dao để cắt rời. Natri là một thành phần quan trọng để tạo nên muối ăn và chế tạo xà phòng thơm, đèn hơi, chất bôi trơn bề mặt kim loại.
Vàng
Vàng có ký hiệu hoá học là Au, có tính dẫn điện và nhiệt tốt, tính thẩm mỹ cao và rất khó bị oxy hoá. Do tính chất của vàng có thể dẫn điện mạnh, ảnh hưởng đến tính mạng con người khi dẫn điện đi qua cơ thể, do đó khi làm việc và hoạt động trong môi trường tiếp xúc với điện, người thợ và công nhân nên tháo bỏ trang sức bằng vàng.
Bạc
Bạc là một loại vật liệu dẫn điện có tính chất mềm nên rất dễ uốn, do có giá thành đắt đỏ nên bạc ít được sử dụng trong ngành công nghiệp điện. Bạc được sử dụng phổ biến để đúc tiền, tráng gương hoặc làm đồ trang sức.
Crom
Crom cũng là vật liệu dẫn điện với đặc tính nổi bật là cứng, giòn, có khả năng chịu nhiệt tốt và chống trầy xước cao. Được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là chế tạo ra những vật dụng có tính sử dụng lâu dài. Loại vật liệu dẫn điện này còn là chất xúc tác không thể thiếu trong các ngành công nghiệp như: Tạo tính không gỉ sét cho các dụng cụ kéo, dao, đánh bóng bề mặt; tạo màu cho thuốc sơn, thuốc nhuộm, làm khuôn đúc gạch nung.
>>> Tham khảo: Inox là gì? | Thép C45 là gì?
Lưu ý khi sử dụng các vật liệu dẫn điện
Các vật liệu dẫn điện có thể gây nguy hại đến tính mạng con người nếu sử dụng sai cách. Do đó khi sử dụng loại vật liệu này thì cần chú ý một số vấn đề sau:
- Tuyệt đối không để vật liệu dẫn điện khác loại tiếp xúc trực tiếp với nhau. Bởi nó có thể gây ra hiện tượng ăn mòn điện hóa.
- Sử dụng các vật liệu cách điện như xi măng, bê tông, nhựa, đá, để đảm bảo an toàn cho người sử dụng điện.
- Tham khảo kỹ hướng dẫn sử dụng vật liệu cách điện và làm theo hướng dẫn.
- Sử dụng điện mùa hè cần thận trọng bởi có thể gây cháy nổ nguy hiểm đến tính mạng.
- Thiết kế và lắp đặt điện lưới gia đình phù hợp và đảm bảo an toàn.
- Giữ khoảng cách an toàn với các nguồn điện.
Trên đây là toàn bộ các thông tin liên quan đến vật liệu dẫn điện là gì? Thế nào là vật liệu dẫn điện mà Vankhinen-THP tổng hợp và chia sẻ đến bạn đọc. Mong rằng, với bài viết trên sẽ mang đến những kiến thức bổ ích cho người đọc. Hãy thường xuyên ghé vào website của chúng tôi để cập nhập thêm nhiều tin tức và thông tin khác nhé.
Đơn vị chúng tôi còn cung cấp các thiết bị van công nghiệp tự động hoạt động nhờ điện áp, với các sản phẩm như: van bi điều khiển điện, van bướm điều khiển điện, đồng hồ nước điện tử. Nếu quý khách quan tâm, muốn tư vấn thêm về sản phẩm, vui lòng liên hệ Hotline hoặc Mail bên dưới nhé.
