Czy plastik jest izolatorem i co robi?

Tworzywa sztuczne to sztuczne polimery, które tworzą elastyczne substancje, które można kształtować lub formować. Niektóre syntetyczne polimery zostały zaprojektowane tak, aby służyć jako przewodniki elektryczne i mają wysoką przewodność. Większość tworzyw sztucznych to jednak izolatory termiczne i elektryczne, co oznacza, że ​​wykazują wysoką odporność na prąd elektryczny i są słabymi przewodnikami ciepła.

Tworzywa sztuczne to na ogół polimery organiczne, co oznacza, że ​​składają się z węgla, wodoru i często kilku innych pierwiastków (chloru w PCW, tlenu i azotu w nylonie i tak dalej). Długie łańcuchy atomów w plastikach dobrze się pakują, tworząc elastyczne ciało stałe, dzięki czemu można je formować w wiele różnych kształtów. Niektóre tworzywa są termoutwardzalne, co oznacza, że ​​można je formować tylko raz, podczas gdy inne są tworzywami termoplastycznymi, które można podgrzewać, a następnie wielokrotnie przerabiać.

SPONSOROWANA RADA: Izolacja jest ważnym kluczem do utrzymania energooszczędnego domu. W rzeczywistości,

Metale są doskonałymi przewodnikami elektryczności, głównie dlatego, że elektrony w metalu są tylko luźne związane przez ich odpowiednie atomy, a zatem łatwo przepłyną pod wpływem zewnętrznego prądu elektrycznego pole. Tworzywa sztuczne są bardzo różne. Wszystkie elektrony w plastikach są ściśle związane przez ich odpowiednie cząsteczki i ich usunięcie wymagałoby dużo energii. W konsekwencji większość tworzyw sztucznych to izolatory, które nie przewodzą prądu elektrycznego (lub robią to tylko słabo).

Te same cechy strukturalne, które pomagają uczynić metale dobrymi przewodnikami elektryczności, również sprawiają, że są dobre przewodniki ciepła - elektrony są znacznie bardziej swobodne w ruchu i mogą rozprzestrzeniać energię cieplną na około. Natomiast w plastiku energia cieplna musi być przenoszona przez drgające cząsteczki zderzające się ze sobą, więc proces jest znacznie wolniejszy. Większość tworzyw sztucznych nie jest dobrymi przewodnikami ciepła. Wytwarzanie „pianki” z tworzywa sztucznego może również poprawić jego właściwości jako izolatora termicznego. Na przykład styropian jest doskonałym izolatorem termicznym, ponieważ zawiera dużą ilość powietrza uwięzionego przez styropian.

Wiele tworzyw sztucznych znajduje zastosowanie jako izolatory termiczne - na przykład na boczkach winylowych lub w styropianowych kubkach do napojów używanych do przechowywania gorącej kawy. Właściwości tworzywa sztucznego jako izolatora elektrycznego sprawiają, że jest on także przydatny do owijania drutów - na przykład taśma elektryczna jest zazwyczaj wykonana z pewnego rodzaju tworzywa sztucznego zwanego winylem. Jednak w ostatnich latach niektóre tworzywa sztuczne zostały celowo zaprojektowane jako przewodniki elektryczne - poliacetylen i polipirol to tylko dwa przykłady.