石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子都会释放出一个电子,电子自由移动就可以变成导电。下面海飞凌就给大家讲讲为什么石墨是导电的良导体?石墨是导体还是半导体及导体导电原理等。
一、为什么石墨是导电的良导体?
金属通常都是良导体,导电性能最强的就是银,其次就是铜>铝>铁。高压电线选用的就是价格便宜、密度小的铝线。石墨、人体、大地还有酸、碱、盐的水溶液等也都是导体,它们的导电性比起金属的导电性要弱一点。
石墨是一种矿物,是非金属材料,拥有良好的导电性,石墨在电气工业上用来制作电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等,所以是良导体。
二、石墨是导体还是半导体?
石墨是良导体,不是半导体,天然石墨(鳞片石墨)和绝大部分人造石墨制品(例如碳刷、电极、堆锅、热交换器石墨板、固体润滑材料等)都是热和电的良导体,在半导体工业当中(即制作半导体材料)具有多方面的用途。但在一些前沿研究领域,也有将纳米碳管、碳分子筛膜和类金刚石膜的类碳材料(它们在一定条件下,大都具有一些重要的半导体性质)归做石墨材料,但它的微观结构都和典型的层状石墨结构具有明显区别。因此说石墨是半导体,是很不准确的。
三、石墨导体导电原理
在石墨当中,碳原子最外层的四个电子,其中的三个电子和其他碳原子的电子形成共价键,这样每个碳原子都具有三个电子变成是共价键,剩下的一个电子则叫作是t电子,这些T电子在层和层之间的空间当做近似自由的活动,而石墨的导电性就主要由这些T电子决定。通过化学方法,将石墨中的碳变成稳定的元素之后例如二氧化碳,其导电性弱化,要是石墨出现氧化,这些T电子就会和氧原子的电子一起组成共价键,以此无法再自由活动,导电性也就很大程度下降了。