Sé que depende mucho de la composición, por lo que no todos son excelentes aislantes eléctricos. Entonces, ¿qué los hace buenos o malos? ¿Y es diferente de lo que los hace buenos aislantes térmicos?
Los aisladores de líneas eléctricas son de cerámica y tienen que resistir enormes voltajes. Eso fue lo que me hizo preguntarme.
Para que la electricidad fluya, los electrones necesitan estar en movimiento. Así que en un conductor, debe haber electrones libres o sueltos para que puedan llevar el flujo de electricidad. La mayoría de los metales cumplen con este requisito, por eso la mayoría de los metales son conductores. Por lo tanto, los aislantes deben tener sus electrones atados firmemente, para que no puedan llevar el flujo de electricidad. El tipo de cerámica utilizada como aislante no tiene electrones sueltos (sin embargo, no es un aislante perfecto) por lo que es un buen aislante. De hecho, esto es lo que hace que la cerámica sea también un buen aislante térmico: ¡no tiene electrones sueltos!
@MrYouMath: es bastante claro por el contexto que debería decir "no es un aislante perfecto"
Tenga en cuenta que muchos cerámicos son conductores iónicos. (Y para complicar las cosas más, el 'portador de carga' móvil puede ser una vacante, a menudo en la subred de oxígeno en un óxido).
Los sólidos pueden clasificarse según sus brechas de banda. La brecha de banda determina cuánta energía necesitas suministrar para liberar o promover un electrón desde la banda de valencia hasta la banda de conducción. Una vez en la banda de conducción, el electrón puede moverse casi libremente y conducir electricidad. Un sólido con una brecha de banda grande (> 2.5 eV) se considera un buen aislante y muchos cerámicos tienen tales grandes brechas de banda. Los metales no tienen tal brecha, y por lo tanto, los electrones fluyen bajo la más mínima tensión aplicada (en principio).
La mayoría de las cerámicas son compuestos iónicos, en los cuales los electrones son inmóviles. Esto es diferente a los metales, en los cuales los átomos están en un "mar de electrones" que son libres de moverse.
Hay que tener en cuenta que las cerámicas tienen algún tipo de conductividad, simplemente es extremadamente baja. La conductividad del cobre, por ejemplo, es de ~6×107 S/m. La mayoría de las cerámicas tienen conductividades en el rango de 10-3 S/m a 10-5 S/m. Eso es alrededor de 10 órdenes de magnitud menos conductivo que el cobre, pero es 10 órdenes de magnitud más conductivo que el aire, por ejemplo (10-15 S/m).
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Algunos son, otros no lo son - la mayoría de los especialistas en ciencia de materiales estarían de acuerdo en que el nitruro de titanio es una cerámica, sin embargo es un buen conductor eléctrico. No pienses en términos absolutos.
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Bra, ya mencioné eso. No leas en absolutos.
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@JonCuster: TiN es un aislante maravilloso si lo enfrías lo suficiente!
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Aisladores de líneas eléctricas deben ser resistentes a la luz UV y al clima, ya que están en exteriores, y también deben tener una buena resistencia, especialmente a la compresión. Nota que la forma en que están conectados a los cables suele ser tal que se someten a esfuerzos de compresión. Por ejemplo, thumbs.dreamstime.com/t/…
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La configuración de "pila de platos" de algunos aisladores cerámicos evita un cortocircuito causado por riachuelos de lluvia goteando a través de una superficie continua.