電導體

電導體是指電阻率很小且易於傳導電流的物質。導體中存在大量可自由移動的帶電粒子稱為載流子。在外電場作用下，載流子作定向運動，形成明顯的電流。

金屬是最常見的一類導體。金屬原子最外層的價電子很容易掙脱原子核的束縛，而成為自由電子，留下的正離子（原子實）形成規則的點陣。金屬中自由電子的濃度很大，所以金屬導體的電導率通常比其他導體材料的大。金屬導體的電阻率一般隨温度降低而減小。在極低温度下，某些金屬與合金的電阻率將消失而轉化為“超導體”。 ^[1] 

電子電導的情況主要存在於導體和半導體中，具體對於導體和半導體也還有區別，下面分別介紹。

（1）導體：金屬是導體，具有金屬鍵和規則的晶體結構。根據能帶理論，金屬的價電子處於導帶中，全都是參與導電的載流子。如果是理想晶體，在電場作用下，電子的運動不會遇到阻力，運動速度應該無限大，也就不會有電阻存在，但這與實際情況不符。這是因為實際的晶體一方面存在缺陷，另一方面，只要不是絕對零度，晶格格點上的原子總是在不斷地圍繞平衡位置作振動，這種振動對於電子的定向運動構成了阻力，所以遷移率在不同的温度下具有不同的有限值，因而電導率也是有限的。

（2）半導體：根據能帶理論，半導體在絕對零度時，因為導帶中沒有電子，在電場作用下不導電。但是當温度大於0K時，電子受熱激發，從價帶躍遷到導帶，使導帶產生自由運動的電子，而價帶產生自由運動的空穴，它們統稱為本徵載流子，載流子的濃度大小決定了高純半導體的導電性。

從理論上説，沒有缺陷的離子晶體是絕緣體，但實際的大多數離子晶體還是有低的電導率。

離子晶體中的電導主要為離子電導。離子電導是離子在電場作用下的定向擴散運動，分為兩類。

（1）本徵電導，也叫固有離子電導，是晶體點陣的離子由於熱振動而離開了晶格，形成熱缺陷。這種熱缺陷無淪是離子還是空位都是帶電的，都可作為離子電導載流子。

（2）雜質電導，由於雜質與基體間的鍵合弱，在較低的温度下雜質就可以運動，雜質離子載流子的濃度決定於雜質的數量和種類。

離子電導率的大小與温度、晶體結構、晶體缺陷有關。温度增加時電導率增大，在較高温度，固有電導起主導作用；低温下，雜質電導佔主要地位。它與晶體結構的關係主要從原子間結合力的大小來考慮，原子間結合力大的，電導率低。晶體缺陷，特別是離子性晶格缺陷的濃度大，電導率高。因此離子性晶格缺陷的生成及其濃度大小是決定離子電導的關鍵。 ^[2] 

導電材料是用以傳遞電流而又沒有或很小電能損失的材料，主要以電線、電纜為代表。隨着電子工業的發展，傳送弱電流的導電塗料、膠粘劑和透明導電材料等的應用也十分廣泛。導電材料的基本性質以電阻率表徵。

電線、電纜所用材料主要是銅、鋁及其合金。銅作為導電材料大都是電解銅，含銅量為99.97%一99.98%，含有少量金屬雜質和氧，其中的雜質會降低電導率，銅中含有氧也使產品性能大大下降。一種無氧銅性能穩定、抗腐蝕、延展性好、抗疲勞，可拉成很細的絲，適合於做海底同軸電纜的外部軟線，也可用於太陽能電池。

鋁導線與銅導線相比，電導率低，但其質量輕，相對密度只有銅的1/3，這是鋁導線的一大優點。主要用作送電線和配電線。對於160kV以上的高壓電線，往往用鋼絲增強的鋁電纜或鋁合金線。 ^[2] 

電力、電子工業方面應用的電阻元件，其阻抗性質大都是歐姆型的（純電阻）。電子方面要求的電阻值範圍在10³Ω—10⁸Ω之間，要求用於製作電阻的材料電阻率ρ<10^-6Ω·m，做成的電子元件的電阻值穩定，温度係數小。還有的電阻元件是用於做電熱元件或發光元件。

用來做電阻的金屬材料有電子線路應用的精密電阻合金，如錳-銅合金，銅-鎳合金。後者的電阻温度係數最小。這類合金的最終熱處理是均勻退火，尤其在做成成品以後，還要進行一次低温長時間退火，以保證電學性能穩定。用來做發熱元件的金屬材料是鎳-鉻合金和鐵-鉻-鋁合金。 ^[2] 

根據物質在溶解或熔融狀態下是否導電，人們將其分為電解質和非電解質兩大類。如鹽（NaCl）就是典型的電解質，糖就是非電解質。但在20世紀60年代初，人們發現還有些物質在低於熔點温度下的固體狀態，也有高的離子導電特性，這類物質就叫做固體電解質。固體電解質導電的本質在於內部帶電氧離子的運動。晶格結構不同，離子排列方式不同，對氧離子的活動能力有很大影響。另外，如果晶格完美無缺，離子運動也較困難，若通過摻雜的方法產生大量缺陷就能提高電導率。

固體電解質在高技術中有重要作用，如氧化鋯陶瓷固體電解質就是燃料電池的心臟；還可以做磁流體發電機的電極材料；電解水制氫中的隔膜採用的也是固體電解質，它還可以用來製成氧敏元件，廣泛用於汽車尾氣檢測、金屬冶煉過程中氧的在線分析等。 ^[2] 

高分子材料屬於共價鍵結合的大分子鏈結構，電子被緊緊束縛，屬於絕緣材料。隨着科學技術的發展，人們採用多種技術使某些高分子材料也具有了導電性。可以將高分子導電材料分為3類：抗靜電錶面活性劑、導電材料（碳、金屬粉）與高分子材料複合、結構型導電高分子材料。另外，由於電子技術的特殊要求，電子漿料也成為一種重要的新型材料。 ^[2]