전기의 10대 금속 전도체

소개

일상 생활에서 모든 장치와 기계는 효과적인 방식으로 전기를 전도하기 위해 금속에 의존합니다. 금속은 전선, 회로 및 기타 기술의 근간을 이루는 소재입니다. 목록을 항목별로 살펴보겠습니다.

은(Ag) - 63 MS/m / 1.59 µΩ-cm

은은 모든 일반 도체 중에서 최고입니다. 은은 전도성이 매우 뛰어나 고품질 및 정밀 커넥터의 응용 분야에 적합합니다. 은은 비용이 많이 들지만 에너지 손실을 최소화하는 것이 중요한 곳에 사용됩니다. 은은 무선 주파수 커넥터 및 특정 산업용 회로와 같은 애플리케이션에서 성능을 향상시킵니다.

구리(Cu) - 59 MS/m / 1.68 µΩ-cm

구리는 은만큼이나 좋은 전도체입니다. 구리의 가장 큰 장점은 저렴하고 풍부하다는 점입니다. 구리선은 거의 모든 전기 시스템에서 발견됩니다. 구리는 가정용 배선, 배전선 및 인쇄 회로 기판에 선호되는 금속입니다. 긴 수명과 함께 효율성을 제공합니다.

금(Au) - 45 MS/m / 2.44 µΩ-cm

금은 구리나 은에 비해 최고의 전도성 금속은 아니지만 내식성이 뛰어납니다. 이러한 특성으로 인해 금은 수십 년 동안 안정적인 성능을 제공해야 하는 전자 부품에 널리 사용됩니다. 금도금은 접점, 커넥터 및 고신뢰성 회로에서 흔히 볼 수 있습니다. 금은 열악한 환경에서도 안정적이기 때문에 업계에서는 금에 의존하고 있습니다.

알루미늄(Al) - 37 MS/m / 2.82 µΩ-cm

알루미늄은 구리보다 무겁지 않고 단위 중량당 전도성이 만족스러운 소재입니다. 고전압 전송의 경우 무게와 가격이 저렴하기 때문에 알루미늄도 사용됩니다. 가공 송전선로와 버스바는 무게를 줄이면 저항의 저하 없이 지지 부재에 가해지는 하중을 줄일 수 있기 때문에 알루미늄을 사용하는 경우가 많습니다.

칼슘(Ca) - 29 MS/m / 3.91 µΩ-cm

위의 금속만큼 전기를 전도하는 데 사용되는 것으로 잘 알려져 있지는 않지만 칼슘은 평균 전도성을 가지고 있습니다. 반응성이 더 높은 칼슘은 특정 합금 응용 분야에서 사용됩니다. 연구자와 엔지니어는 때때로 전도성과 인성을 맞추기 위해 칼슘을 다른 금속과 혼합하기도 합니다. 첨단 소재에 칼슘을 적용하는 것은 잘 알려지지 않은 금속도 오늘날의 기술에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다.

텅스텐(W) - 18 MS/m / 5.65 µΩ-c

텅스텐은 강도와 높은 융점을 유지하는 능력으로 가장 잘 알려져 있습니다. 은, 구리 또는 알루미늄만큼 전도성이 높지는 않지만 고온을 견뎌야 하는 상황에서 활용됩니다. 텅스텐은 많은 전구 필라멘트와 특정 고온 애플리케이션에서 발견됩니다. 텅스텐은 열에 강하기 때문에 이러한 용도에 적합합니다.

아연(Zn) - 17 MS/m / 5.90 µΩ-cm

아연은 상당한 수준의 전기 전도도를 가지고 있습니다. 아연은 주로 녹을 방지하기 위한 아연 도금에 사용됩니다. 아연은 때때로 배터리와 전기 응용 분야의 합금 원소로 사용됩니다. 아연은 다른 금속을 경화시키고 전기 접점에 내식성을 제공합니다.

니켈(Ni) - 14 MS/m / 6.90 µΩ-cm

니켈은 또 다른 유용한 전도체입니다. 전도도는 낮지만 니켈은 내마모성과 경도를 제공합니다. 니켈은 많은 합금에서 발생하며 지속적으로 사용하는 기계 및 전기 부품의 금속 부품 수명을 연장하는 데 자주 사용됩니다. 또한 자기적 특성으로 인해 일부 산업 분야에서도 유용하게 사용됩니다.

리튬(Li) - 11 MS/m / 9.30 µΩ-cm

리튬은 오늘날 대부분의 가전제품에 전원을 공급하는 충전식 배터리에 사용되는 것으로도 매우 유명합니다. 전기 전도도는 평범하지만 가볍고 독특한 화학적 특성으로 인해 에너지 저장에 유용합니다. 리튬은 성능은 물론 무게도 줄일 수 있어 휴대용 기기, 전기 자동차 및 그리드 에너지 저장에 매우 중요합니다.

철(Fe) - 10 MS/m / 10.0 µΩ-cm

철은 상위 금속 도체 목록에서 10위를 차지했습니다. 철은 풍부하고 강합니다. 철의 전도도는 상위 10위 중 가장 낮지만, 철의 가공성과 강도는 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 철 합금인 강철은 현대 구조물과 기계의 핵심을 구성하므로 대부분의 구조 및 전기 부품에 필수적인 소재입니다.

결론

금속과 합금은 현대 전기 시스템의 중추를 구성합니다. 이 목록의 각 도체에는 특정 용도에 적합한 고유한 특성이 있습니다. 은은 전기가 가장 잘 통하지만 비용이 많이 듭니다. 구리와 알루미늄은 가격과 품질이 최적의 균형을 이룹니다. 금, 텅스텐, 리튬은 각각의 특성이 필수적인 특수 목적에 사용되는 금속입니다. 이러한 특성은 장비와 인프라에서 최적의 성능을 달성하기 위해 적절한 사양을 갖춘 노련한 엔지니어가 대응할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

F: 금속의 전기 전도 용량은 왜 결정되나요?

Q: 금속의 전자 이동도와 원자 구조에 따라 금속의 전기 전도도가 결정됩니다.

F: 배선에 은보다 구리가 더 많이 사용되는 이유는 무엇인가요?

Q: 구리는 풍부하고 가격이 저렴하며 전도성이 뛰어나므로 실행 가능한 옵션입니다.

F: 알루미늄이 고전압 송전선에 적합한가요?

Q: 예, 알루미늄은 가볍고 수십 년 동안 고전압 송전선에 사용되어 왔습니다.