Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

Não-metálicos.
19.14 – CONDUÇÃO EM MATERIAIS IÔNICOS
Tantos cátions quanto ânions em materiais iônicos possuem uma carga elétrica e, como uma
consequência, são capazes de migração ou difusão quando um campo elétrico estiver presente.
Assim uma corrente elétrica resultará a partir do movimento líquido desses íons carregados, que
estarão presentes em adição àquela devida ao movimento de qualquer elétron. Naturalmente,
migrações de ânion e cátion serão em sentidos opostos. A condutividade total de um material iônico
σ total é assim igual à soma das contribuições tanto eletrônica quanto iônica, como se segue:
σ total = σ eletrônica + σ iônica (19.22)
Qualquer uma das duas contribuições podem predominar dependendo do material, da sua pureza e,
naturalmente, da temperatura.
Uma mobilidade µ i pode ser associada a cada espécie iônica como se segue:
µ i = n i e D i / kT (19.23)
onde n i e D i representam, respectivamente, a valência e o coeficiente de difusão de um particular
íon; e , k e T denotam os mesmos parâmetros como explicados anteriormente neste Capítulo.
Assim a contribuição iônica à condutibilidade total cresce com a elevação da temperatura, tal como
acontece com a componente eletrônica. Entretanto, a despeito das duas contribuições de
condutibilidade, a maioria dos materiais iônicos permanecem isolantes mesmo em temperaturas
elevadas.
19.15 – PROPRIEDADES ELÉTRICAS DE POLÍMEROS
A maioria dos materiais poliméricos são maus condutores de eletricidade (Tabela 19.3) por
causa da não disponibilidade de grandes números de elétrons livres para participar do processo de
condução. O mecanismo de condução elétrica desses materiais não é bem entendido, mas tem-se
sentido que a condução em polímeros de alta pureza é eletrônica.
Condução em Polímeros
Dentro dos vários anos passados, tem sido sintetizados materiais poliméricos que possuem
condutibilidades elétricas no mesmo nível que os condutores metálicos; êles são apropriadamente
denominados polímeros condutores. Condutividades tão altas quanto 1,5 x 10 7 (Ωm) -1 têm sido
encontradas nesses materiais; numa base volumétrica, esse valor corresponde a um quarto da
condutibilidade elétrica do cobre, ou duas vezes a sua condubilidade elétrica na base em peso.
Esse fenômeno é observado numa dúzia de polímeros, incluindo poliacetileno,