Pourquoi est l'acier inoxydable un conducteur pauvre ?

L'acier inoxydable est considéré un conducteur pauvre de l'électricité comparé aux métaux comme en raison de cuivre et en aluminium de plusieurs facteurs liés à sa structure atomique et cristalline, aussi bien que sa composition :

1. Structure atomique : La disposition atomique d'un matériel affecte sa capacité de conduire l'électricité. En acier inoxydable, les atomes sont arrangés d'une manière dont ne facilite pas le mouvement efficace des électrons, qui sont responsables de conduire le courant électrique. Les liens métalliques en alliages d'acier inoxydable, tels que fer-chrome ou le fer-nickel, peuvent gêner la libre circulation des électrons.

2. Éléments d'alliage : L'acier inoxydable est un alliage fait principalement à partir du fer et du chrome, avec des quantités variables d'autres éléments comme le nickel, le molybdène, et le manganèse. La présence de ces éléments d'alliage peut perturber l'écoulement ordonné des électrons, réduisant la conductivité électrique du matériel.

3. Structure cristalline : La structure cristalline de l'acier inoxydable affecte également sa conductivité. La présence de divers éléments d'alliage peut mener à un trellis cristallin plus complexe et moins plus uniforme, qui peut empêcher le mouvement des électrons.

4. Mobilité des électrons : En matériaux avec la conductivité électrique élevée, telle que le cuivre, les électrons peuvent se bouger relativement librement par le réseau cristallin. Cependant, en acier inoxydable, le mouvement des électrons est davantage dû contraint aux facteurs a mentionné ci-dessus, menant pour abaisser la conductivité.

5. Résistance à la corrosion : Un des avantages primaires de l'acier inoxydable est sa résistance exceptionnelle à la corrosion. Cette résistance est réalisée par la présence du chrome, qui forme une couche passive d'oxyde sur la surface. Tandis que cette couche d'oxyde est salutaire pour la résistance à la corrosion, elle peut également limiter le contact direct entre le matériel et l'environnement environnant, qui peuvent plus loin gêner l'écoulement d'électron et réduire la conductivité.

En résumé, la combinaison des éléments d'alliage, de la structure cristalline, et d'autres propriétés matérielles en alliages d'acier inoxydable contribue à leur conductivité électrique relativement pauvre comparée aux métaux qui sont exprès choisis pour leur conductivité élevée, telle que le cuivre et l'aluminium. Tandis que l'acier inoxydable ne pourrait pas être le meilleur choix pour les conducteurs électriques, sa combinaison unique des propriétés le rend précieux pour beaucoup d'autres applications.