هل الزركونيوم يوصل الكهرباء؟ 7 حقائق يجب أن تعرفها


الزركونيوم معدن انتقالي هش وصعب ذو مقاومة عالية للتآكل. الآن ، دعونا نناقش خاصية التوصيل الكهربائي للزركونيوم.

يستطيع الزركونيوم توصيل الكهرباء لأنه يتكون من إلكترونين متكافئين حرين في غلافه الخارجي ، والذي يتحرك بحرية للتوصيل. تحدث الموصلية الكهربائية في الزركونيوم مع بعض فقدان الطاقة بسبب المقاومة الكهربائية العالية قليلاً التي يوفرها الزركونيوم.

بدلاً من الزركونيوم النقي ، توفر سبيكة من الزركونيوم مع النيوبيوم موصلية كهربائية جيدة. عندما يتم خلط الزركونيوم مع النيوبيوم في درجات حرارة منخفضة ، فإنه يصبح فائق التوصيل. في هذا المنشور ، دعونا نتعرف على التوصيل الكهربائي للزركونيوم.

كيف يوصل الزركونيوم الكهرباء؟

التوصيل الكهربائي ممكن في أي مادة عندما يسمح بتدفق الشحنات. دعونا نركز على التوصيل الكهربائي الذي يقدمه الزركونيوم.

الزركونيوم يوصل الكهرباء نظرا لتوافر الشحنات المتنقلة. يتم تقييد إلكترونين التكافؤ الخارجيين بشكل غير محكم بقوة ذرية ضعيفة بحيث عند تطبيق الطاقة ، يتم تحرير الشحنات تمامًا وتبدأ في التحرك في اتجاه واحد. يمكن أن تحمل حركة الشحنات المجانية تيارًا كهربائيًا.

التوصيل الكهربائي للزركونيوم

الزركونيوم معدن قابل للطرق باللون الرمادي الفضي. دعنا نعرف قيمة التوصيل الكهربائي للزركونيوم.

قيمة التوصيل الكهربائي للزركونيوم 2.4 × 10-6 S / م. ال التوصيل الكهربائي من الزركونيوم منخفض ، لذلك في الوقت الحاضر ، هم الأكثر استخدامًا في طب الأسنان.

هل الزركونيوم موصل جيد للكهرباء؟

يسمح موصل الكهرباء الجيد بتدفق الحد الأقصى من الشحنات من خلالها. دعونا نتحقق مما إذا كان الزركونيوم موصل جيد للكهرباء أم لا.

الزركونيوم ليس موصلًا جيدًا للكهرباء مقارنة بالمعادن الأخرى. يحتوي الزركونيوم على إلكترونين حُرَّين غير متزاوجين فقط في الستارة الخاصة به ، وبالتالي فإن عدد حاملات الشحنة المطلوبة للتوصيل الكهربائي الجيد أمر مستحيل.

المقاومة لتدفق التيار في الزركونيوم أكثر قليلاً من المعادن الأخرى ؛ تقدر بـ 421 نانو م.

هل يوصل أكسيد الزركونيوم الكهرباء؟

أكسيد الزركونيوم يشار إليه باسم ثاني أكسيد الزركونيوم أو الزركونيا ، وهو أكسيد معدني بلوري قوي. دعونا ندرس التوصيل الكهربائي لأكسيد الزركونيوم.

يوصل الزركونيوم الكهرباء ولكنه يوفر توصيلية منخفضة للغاية. يمكن أن تتحرك أيونات الأكسجين في الزركونيا بحرية في بنية الشبكة ، مما يتسبب في التوصيل الكهربائي. الموصلية موجهة لدرجة الحرارة وغالبًا ما تظهر درجات حرارة عالية.

تتراوح قيمة التوصيل الكهربائي لأكسيد الزركونيوم من 2 × 10-6 S / م إلى 6 × 10-5 S / m عند 900 درجة مئوية ، وهو أقل بكثير من الموصل الكهربائي الجيد مثل النحاس.

هل الزركونيوم الأسود يوصل الكهرباء؟

تحدث الأكسدة عندما يتعرض الزركونيوم للحرارة الشديدة مما يعطي الزركونيوم الأسود. الآن ، دعونا نركز على التوصيل الكهربائي للزركونيوم الأسود.

الزركونيوم الأسود يمكن توصيل الكهرباء ، ولكن مدى الموصلية الكهربائية ضئيل. نتيجة لهذا ، فإن الزركونيوم الأسود لديه مجموعة واسعة من التطبيقات في صناعات الأجهزة الطبية.

يشيع استخدام الزركونيوم الأسود في صناعة المجوهرات بسبب قلة الموصلية تجاه الحرارة أيضًا.

هل الزركونيوم يوصل الحرارة؟

أي مادة يمكن أن تسمح للحرارة بالتدفق من خلالها تسمى موصل الحرارة. دعونا نتحقق مما إذا كان الزركونيوم يوصل الحرارة أم لا.

الزركونيوم موصل ضعيف للحرارة. يوفر الزركونيوم مقاومة عالية للاهتزازات الحرارية ودرجات الحرارة المرتفعة. إن توفر الإلكترونات الحرة لنقل الحرارة أقل قليلاً ، لذلك يُظهر الزركونيوم توصيل حراري ضعيف.

تبلغ الموصلية الحرارية للزركونيوم النقي حوالي 22 واط / مللي كلفن ، وتظهر بعض سبائك الزركونيوم الموصلية الحرارية 18 واط / مللي كلفن

هل أكسيد الزركونيوم يوصل الحرارة؟

أكسيد الزركونيوم هو أكثر أنواع السيراميك كفاءة بسبب قوته العالية. دعنا نعرف عن التوصيل الحراري لأكسيد الزركونيوم.

أكسيد الزركونيوم موصل رديء للحرارة. تعمل طبقة الأكسيد الموجودة في أكسيد الزركونيوم كطبقة عازلة ، وبالتالي تقيد تدفق الحرارة. تقدر الموصلية الحرارية لها بـ 2W / (mK) ، أقل بكثير من الزركونيوم النقي.

في الختام

دعونا ننهي هذا المنشور بالقول إن الزركونيوم معدن خامل غير سام وغير تفاعلي. وبالتالي فإنه يظهر الموصلية المنخفضة تجاه الحرارة والكهرباء. لكن الزركونيوم المخلوط بمعادن أخرى يمكن أن يساهم في توصيل كهربائي جيد عن طريق توليد المزيد من الإلكترونات غير المحددة.

كيرثي مورثي

أنا Keerthi K Murthy ، لقد أكملت التخرج في الفيزياء ، مع التخصص في مجال فيزياء الجوامد. لطالما اعتبرت الفيزياء كموضوع أساسي مرتبط بحياتنا اليومية. كوني طالب علوم أستمتع باستكشاف أشياء جديدة في الفيزياء. ككاتب ، هدفي هو الوصول إلى القراء بالطريقة المبسطة من خلال مقالاتي. تصلني - keerthikmurthy24@gmail.com

آخر المقالات