Przewodność w metalu jest miarą zdolności materiału do przekazywania ciepła lub energii elektrycznej (lub dźwięku). Odwrotnością przewodności jest opór, czyli zdolność do zmniejszenia przepływu tychże.
Zrozumienie tendencji materiału do przewodzenia może być krytycznym czynnikiem w wyborze tego materiału do danego zastosowania. Oczywiście, niektóre materiały są wybierane, ponieważ łatwo przewodzą prąd (na przykład drut) lub ciepło (jak żebra lub rury w chłodnicy lub wymienniku ciepła). Dla innych zastosowań (jak izolacja), materiały są wybierane, ponieważ nie przewodzą zbyt dobrze.
Czyste metale mają tendencję do zapewniania najlepszej przewodności. W większości metali, istnienie zanieczyszczeń ogranicza przepływ elektronów. W porównaniu z czystymi metalami, elementy, które są dodawane jako środki stopowe mogą być uważane za „zanieczyszczenia”. Tak więc stopy mają tendencję do oferowania mniejszej przewodności elektrycznej niż czysty metal. Jeśli wymagane są inne właściwości zapewniane przez dodatki stopowe (na przykład dodatkowa twardość lub wytrzymałość), ważne jest, aby wybrać takie dodatki stopowe, które nie wpływają znacząco na przewodność, jeśli jest ona również ważna.
Metale przewodzą prąd elektryczny umożliwiając swobodny przepływ elektronów pomiędzy atomami. Elektrony te nie są związane z pojedynczym atomem lub wiązaniem kowalencyjnym. Ponieważ ładunki podobne odpychają się wzajemnie, ruch jednego elektronu swobodnego w sieci powoduje przemieszczenie się elektronów w następnym atomie i proces powtarza się – poruszając się w kierunku prądu, w stronę dodatnio naładowanego końca.
Przewodnictwo cieplne jest podobne do elektrycznego w tym, że wzbudzanie atomów w jednej sekcji działa na wzbudzanie i wibrację sąsiednich atomów. Ten ruch lub energia kinetyczna – nie inaczej niż pocieranie rąk razem, aby się ogrzać – pozwala na przemieszczanie się ciepła przez metal. Stopy, które są kombinacją różnych pierwiastków metalicznych, zwykle oferują niższy poziom przewodności cieplnej niż czyste metale. Atomy o różnej wielkości lub masie atomowej będą drgać z różną szybkością, co zmienia wzór przewodnictwa cieplnego. Jeśli jest mniej transferu energii między atomami, jest mniej conductivity.
Czyste srebro i miedź zapewniają najwyższą przewodność cieplną, z aluminium mniej tak. Stale nierdzewne zapewniają niską przewodność cieplną. Niektóre materiały, w tym miedź, będą łatwo przewodzić zarówno ciepło, jak i elektryczność. Podczas gdy inne, jak szkło, przewodzą ciepło, ale nie elektryczność.
Jak zauważyliśmy wcześniej, wybór metalu dla każdej aplikacji prawdopodobnie obejmuje kompromisy. Na przykład, rozważ wybór metalu w naczyniach kuchennych. Podczas gdy aluminium jest przyzwoity przewodnik ciepła, miedź przewodzi lepiej i zapewni szybsze i bardziej równomierne gotowanie wydajność – jeśli szukasz, że szybki posiłek. Ale miedź jest znacznie droższa. Dlatego wszystkie, ale najwyższe garnki koniec jest wykonana z aluminium, lub aluminium z powłoką lub okładziny (aluminium jest reaktywny do słonych i kwaśnych żywności), a nie droższe miedzi. Miedź z okładziną ze stali nierdzewnej byłaby jeszcze innym wyborem.
Jak w przypadku większości tych zastosowań, Twój sąsiad metalurg może pomóc w podjęciu opłacalnej decyzji o wyborze stopu – dla przewodności lub prawie każdej innej pożądanej wydajności.