绝缘体是否在任何条件下都不导电

Question

如题所述

Answer 1

绝缘体在通常情况下不导电，但并非在所有条件下都绝对不导电。当绝缘体受到足够大的电场作用，其内部价带电子可能会被激发到导带，从而产生电流。这种现象通常发生在电场强度超过一定阈值时，此时电流会随着电场的增强而增大，直至绝缘体突然转变为导体。
绝缘体涵盖多种物质，包括固体如塑料、橡胶、玻璃和陶瓷；液体如矿物油、硅油和三氯联苯；以及气体如空气、二氧化碳和六氟化硫。在常规条件下，气体通常表现为良好的绝缘体。然而，在某些外界影响下，如加热或施加高电压，绝缘体可能会被“击穿”，导致其导电性能的改变。
在绝缘材料两端施加电压时，材料中会产生微弱的电流，这表明绝缘体在未被击穿前并非完全不含自由电子。绝缘材料中的导电主要由热运动导致的离子和杂质粒子的离解所贡献。绝缘体的电学性质体现在电导率、极化、损耗和击穿等过程之中。
绝缘体能够阻止热或电荷的流动。相对而言，导体和半导体则允许电荷流动。术语“电绝缘体”与“电介质”在某些领域中意义相同，尽管它们通常用于不同的背景。
理想的热绝缘体根据热力学第二定律是不可能存在的，但某些材料如二氧化硅在电绝缘性方面非常接近理想状态，这对于闪存技术的发展至关重要。其他材料，如橡胶和许多塑料，在家中和办公室的电线应用中表现出色，既安全又高效。
在大自然中，云母和石棉是良好的热和电绝缘体。直到更先进的合成材料出现之前，它们一直是重要的自然资源。