Apakah Ada Logam Nonkonduktif?

Konduktivitas mengacu pada seberapa mudah panas atau muatan listrik dapat melewati suatu bahan. Logam dikenal karena konduktivitas listrik dan termalnya, karena struktur molekul logam menjadikannya konduktor yang efektif. Konduktivitas listrik logam memungkinkan arus listrik bergerak dengan sedikit hambatan. Konduktivitas termal berarti seberapa cepat panas berpindah melalui logam melalui kontak fisik.

Di bawah ini, kita membahas konduktivitas logam, apakah ada logam nonkonduktif atau tidak, dan mengapa beberapa paduan logam kurang konduktif dibandingkan logam.

Apa Penyebab Konduktivitas Termal dan Listrik pada Logam?

Kehadiran elektron yang mengalir bebas dalam logam membuatnya konduktif terhadap panas. Ketika suhu meningkat, elektron yang terdelokalisasi dan bebas memperoleh lebih banyak energi dan bergetar lebih cepat. Molekul-molekul ini, pada gilirannya, menabrak partikel terdekat dan mentransfer sebagian energinya ke partikel tersebut. Proses berlanjut, akhirnya melewatkan energi dari ujung yang panas ke ujung logam yang lebih dingin. Perak, tembaga, dan aluminium adalah beberapa logam dengan nilai konduktivitas termal tertinggi. Konduktivitas termal yang tinggi dari perak digunakan dalam berbagai proses industri dan manufaktur termasuk mematri, mengelas, atau menyolder. Konduktivitas termal tembaga membuatnya paling cocok untuk heat sink, penukar panas, dan bahkan alas peralatan masak. Aluminium memiliki konduktivitas termal yang sedikit lebih rendah daripada perak dan merupakan bahan pilihan untuk mikroelektronika seperti dioda laser dan LED.

Elektron terdelokalisasi yang bergerak bebas juga berkontribusi pada konduktivitas listrik logam. Ketika tegangan listrik diterapkan, medan listrik memicu pergerakan elektron di dalam logam dan membuatnya bergerak menuju terminal positif. Konduktivitas termal dan listrik terkait erat. Itulah sebabnya logam yang merupakan konduktor termal yang baik juga merupakan konduktor listrik yang baik.

Mobilitas elektron yang tinggi dalam logam seperti tembaga, perak, aluminium, dan emas menjadikannya konduktor listrik terbaik. Karena perak dan emas adalah logam yang mahal, mereka digunakan secara eksklusif untuk peralatan khusus seperti satelit atau papan sirkuit. Meskipun tembaga memiliki konduktivitas listrik yang relatif rendah dibandingkan dengan perak dan emas, tembaga lebih murah dan banyak digunakan untuk menyolder dan membungkus kabel pada peralatan rumah tangga. Aluminium lebih konduktif daripada tembaga tetapi membentuk permukaan oksida yang tahan listrik, menyebabkan sambungan listrik menjadi terlalu panas. Itulah mengapa digunakan untuk saluran transmisi tegangan tinggi yang terbungkus baja lebih lanjut.

Apakah Ada Logam Nonkonduktif?

Secara teknis, semua logam menghantarkan panas dan listrik—beberapa lebih efektif daripada yang lain. Dalam kondisi normal, tidak ada logam yang menampilkan resistansi tak terbatas dan bersifat konduktif hingga batas tertentu. Konduktivitas adalah ciri khas logam yang membedakannya dari unsur nonlogam. Berbeda dengan elektron terdelokalisasi yang bergerak bebas dalam logam, elektron terikat erat pada non-logam yang menawarkan resistensi yang sangat tinggi terhadap aliran muatan atau panas yang melaluinya. Kebanyakan non-logam adalah konduktor panas dan listrik yang buruk dan sering digunakan untuk insulasi.

Apakah Logam yang Paling Tidak Konduktif?

Bismut, tungsten, timbal, dan titanium adalah beberapa contoh logam yang paling tidak konduktif. Bismut paling tidak konduktif terhadap panas dan listrik dan digunakan dalam sekering untuk mendeteksi lonjakan listrik. Tungsten, logam langka, bersifat nonkonduktif terhadap listrik di bawah suhu standar. Namun, ia memiliki titik leleh yang tinggi, dan itulah sebabnya ia sering digunakan dalam bola lampu listrik. Timbal murni adalah konduktor listrik yang baik, tetapi ketika bereaksi dengan oksigen atmosfer, ia membentuk lapisan oksida timbal yang tidak membiarkan listrik atau panas melewatinya. Meskipun titanium adalah logam transisi, ia memiliki konduktivitas listrik dan termal yang sangat rendah dibandingkan dengan logam transisi lainnya. Sebagai konduktor yang buruk, titanium dapat menahan kondisi lingkungan yang ekstrim dan digunakan sebagai isolator dalam pembuatan komponen pesawat.

Mengapa Beberapa Paduan Logam Kurang Konduktif Dibandingkan Logam Murni?

Beberapa faktor mempengaruhi konduktivitas logam termasuk pengotor, suhu, medan elektromagnetik, frekuensi, dan struktur kristal dan fase. Menambahkan pengotor ke logam murni menurunkan konduktivitasnya. Misalnya, baja tahan karat adalah paduan besi, karbon, kromium, dan elemen paduan lainnya. Ini memiliki konduktivitas termal dan listrik yang jauh lebih rendah jika dibandingkan dengan perak, tembaga, atau aluminium dan banyak digunakan di seluruh industri. Demikian pula, perunggu—paduan tembaga dan timah—menampilkan konduktivitas termal yang sangat rendah jika dibandingkan dengan elemen dasarnya.

Jadi, apakah ada logam nonkonduktif? Jawaban sederhananya adalah tidak. Namun, untuk aplikasi khusus yang membutuhkan bahan nonkonduktif, logam seperti titanium dapat digunakan sebagai isolator. Beberapa logam paduan juga dapat digunakan sebagai bahan nonkonduktif.

Logam dari Pemasok yang Andal dan Tepercaya

Baik Anda membutuhkan logam biasa atau paduan eksotis dalam bentuk pelat atau sisa logam, Industrial Metal Service adalah toko serba ada Anda di San Francisco Bay Area dan sekitarnya. Persediaan kami yang luas meliputi besi siku, baja tahan karat, aluminium, tembaga, titanium, dan logam khusus seperti Invar 36 dan Hastelloy. Sebagai pemasok logam yang andal dan tepercaya, kami menawarkan pelat logam bersertifikat dan sisa logam terverifikasi dengan pengiriman lokal atau pengiriman nasional yang nyaman.