Todo sobre Materiales Conductores de Electricidad
Como la mayoría de la gente sabe, los metales sirven como excelentes conductores de electricidad, mientras que los no metales (como plásticos y cauchos) no lo hacen. La conductividad eléctrica, o la falta de ella, hace que estos dos tipos de materiales sean generalmente adecuados para diferentes casos de uso en el sector industrial. Al elegir un material de fabricación para un dispositivo eléctrico o electrónico, es importante tener en cuenta sus propiedades eléctricas, incluida su conductividad, para garantizar que el producto final funcione según lo previsto.
La siguiente entrada de blog sirve como guía para los materiales conductores de electricidad, describiendo las causas de su propiedad clave, los tipos disponibles, cómo se relacionan con la fabricación y cómo convertir un material típicamente no conductor en uno conductor.
¿Qué Causa la Conductividad Eléctrica?
Los materiales de fabricación varían en el número (de uno a ocho) de electrones de valencia presentes en la capa exterior de sus átomos. En general, cuanto menor sea el número, más conductor será el material (generalmente un conductor) y, cuanto mayor sea el número, menos conductor será el material (generalmente un aislante).
La mayoría de los metales tienen entre uno y tres electrones de valencia, lo que permite que las partículas subatómicas cargadas eléctricamente se desalojen y se movilicen fácilmente. El libre movimiento de electrones resulta en el paso de una carga, es decir, la conducción de electricidad. Por el contrario, los materiales de caucho y plástico suelen tener pocos electrones libres, si es que hay alguno, lo que los convierte en conductores eléctricos deficientes, pero excelentes para aplicaciones de aislamiento.
Ejemplos de Materiales conductores de electricidad
Muchos de los materiales más conductores son metales. Los tres metales con mayor conductividad eléctrica son:
- Plata
- Cobre
- Oro
Cada uno de estos metales tiene un electrón de valencia. El aluminio es el siguiente metal más conductor, a pesar de tener tres electrones de valencia. Aunque la plata y el oro ofrecen una mayor conductividad que el cobre y el aluminio, respectivamente, estos últimos materiales se usan más comúnmente debido a su menor costo y mayor disponibilidad.
El impacto de la conductividad eléctrica en la fabricación
Las propiedades eléctricas de un material influyen en la forma en que se utiliza en dispositivos eléctricos y electrónicos. Por ejemplo:
- Conductores: materiales altamente conductores (p. ej., metales como plata, oro o cobre)—se utilizan para fabricar cables y alambres eléctricos
- Aisladores—materiales con baja conductividad eléctrica (p. ej., caucho o plástico)—se utilizan para fabricar aislantes y otros productos de protección eléctrica
- Semiconductores-materiales que no son conductores buenos ni malos de electricidad (p. ej., silicio)-son ampliamente utilizados para hacer circuitos integrados para computadoras, teléfonos, televisores y muchos otros dispositivos electrónicos
Cómo hacer materiales no conductores
Como alternativa a los metales, las empresas de fabricación de productos también pueden usar un material típicamente no conductor, como un tejido o elastómero, que ha sido alterado para tener una conductividad eléctrica mejorada. Los fabricantes de materiales pueden convertir un sustrato no conductor en un conductor eléctrico empleando una técnica especializada que integra aditivos conductores eléctricos en el material base.
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