石墨是元素碳的一種同素異形體,每個碳原子都會釋放出一個電子,電子自由移動就可以變成導(dǎo)電。下面海飛凌就給大家講講為什么石墨是導(dǎo)電的良導(dǎo)體?石墨是導(dǎo)體還是半導(dǎo)體及導(dǎo)體導(dǎo)電原理等。
一、為什么石墨是導(dǎo)電的良導(dǎo)體?
金屬通常都是良導(dǎo)體,導(dǎo)電性能最強(qiáng)的就是銀,其次就是銅>鋁>鐵。高壓電線選用的就是價格便宜、密度小的鋁線。石墨、人體、大地還有酸、堿、鹽的水溶液等也都是導(dǎo)體,它們的導(dǎo)電性比起金屬的導(dǎo)電性要弱一點。
石墨是一種礦物,是非金屬材料,擁有良好的導(dǎo)電性,石墨在電氣工業(yè)上用來制作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極,石墨墊圈、電話零件,電視機(jī)顯像管的涂層等,所以是良導(dǎo)體。
二、石墨是導(dǎo)體還是半導(dǎo)體?
石墨是良導(dǎo)體,不是半導(dǎo)體,天然石墨(鱗片石墨)和絕大部分人造石墨制品(例如碳刷、電極、堆鍋、熱交換器石墨板、固體潤滑材料等)都是熱和電的良導(dǎo)體,在半導(dǎo)體工業(yè)當(dāng)中(即制作半導(dǎo)體材料)具有多方面的用途。但在一些前沿研究領(lǐng)域,也有將納米碳管、碳分子篩膜和類金剛石膜的類碳材料(它們在一定條件下,大都具有一些重要的半導(dǎo)體性質(zhì))歸做石墨材料,但它的微觀結(jié)構(gòu)都和典型的層狀石墨結(jié)構(gòu)具有明顯區(qū)別。因此說石墨是半導(dǎo)體,是很不準(zhǔn)確的。
三、石墨導(dǎo)體導(dǎo)電原理
在石墨當(dāng)中,碳原子最外層的四個電子,其中的三個電子和其他碳原子的電子形成共價鍵,這樣每個碳原子都具有三個電子變成是共價鍵,剩下的一個電子則叫作是t電子,這些T電子在層和層之間的空間當(dāng)做近似自由的活動,而石墨的導(dǎo)電性就主要由這些T電子決定。通過化學(xué)方法,將石墨中的碳變成穩(wěn)定的元素之后例如二氧化碳,其導(dǎo)電性弱化,要是石墨出現(xiàn)氧化,這些T電子就會和氧原子的電子一起組成共價鍵,以此無法再自由活動,導(dǎo)電性也就很大程度下降了。