金属导电

金属导电

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2023年2月19日发(作者：利根川)

因为金属的导电导热性好是由于其特殊结构所致，一般常温常压下固体金属均以金属晶体存

在，内部存在着金属阳离子和自由电子，金属原子核对外围电子的束缚力很弱，这些自由电

子在晶体内部能通过自由迁移来传递能量，宏观上即表现为传热和导电能力强了。

金属晶体的组成方式有多种，不同金属的类型各异，不能简单定性说银的金属晶体中自由电

子和金属阳离子最多，因为影响导电导热性还涉及到其它因素，包括金属原子本身的特性，

例如电离势和激发态，原子化焓，晶体结构，点阵排列等这些都涉及较多的热力学和晶体化

学的知识，甚至需要建立量子模型来深入分析，只需理解金属晶体的通性是产生导电导热的

主要原因即可。

首先，你的问题就是错的，金属的导电导热性不一定是最好的，导热性比如金刚石要比几乎

所有金属都高，导电性比如碳也要比很多金属高

导热分为电子导热和晶格（声子）导热，所以有些晶体的导热性很好

至于导电，和能带有关，也就是核外电子分布，核外电子分布很复杂，比较成熟的理论是能

带理论，满带电子不导电，只有半满带的才能导电，这也是为什么所有物质都有电子，但不

是所有物质都导电

原胞中只有一个价电子的固体Li__3、Na__11、K__19、Cu__29、Ag__47

它们只填充半条能带——导体

原胞中含有偶数个价电子，可以填满一个能带——绝缘体

二价金属——Be(4)、Mg(12)、Zn(30)，原胞有2个电子

按道理应该是绝缘体？？？但它们却是导体，因为能带存在交迭

半导体——Si：14、Ge：32

——禁带宽度较窄~2eV以下

——依靠热激发可将满带中的电子激发到导带中，因而具有导电能力

半金属——V族元素Bi、Sb、As

——三角晶格结构，原胞有偶数个电子，具有金属的导电性，能带的交叠较小，导电能

力远小于金