1. Gratis elektroner:
* metaller: Metaller är utmärkta värmeledare eftersom de har ett "hav" av fria elektroner som enkelt kan röra sig genom materialet. När ena änden av ett metallföremål värms upp, absorberar dessa fria elektroner termisk energi och vibrerar snabbare. Denna ökade vibration överförs sedan till angränsande elektroner genom kollisioner och överför effektivt värmeenergi i hela metallen.
2. Gittervibrationer (fononer):
* Alla material, inklusive icke-metaller: Allt material, till och med icke-metaller, har atomer arrangerade i en gitterstruktur. När den ena änden av materialet värms upp börjar atomerna vid det slutet vibrera mer kraftfullt. Dessa vibrationer reser genom gitterstrukturen som vågor kända som fononer. Effektiviteten för denna fononförökning beror på materialets struktur och styrkan hos bindningarna mellan atomerna.
Faktorer som påverkar värmeledningsförmågan:
* Kristallstruktur: Material med en regelbunden, ordnad kristallstruktur (som metaller) tenderar att vara bättre ledare än material med en störd struktur (som glas).
* bindning: Material med starka kovalenta eller metallbindningar har bättre värmeledningsförmåga.
* Temperatur: Värmeledningsförmågan minskar i allmänhet med ökande temperatur.
* Föroreningar: Föroreningar kan störa gitterstrukturen och minska värmeledningsförmågan.
Exempel:
* bra ledare: Koppar, silver, aluminium, guld, diamant
* Dåliga ledare (isolatorer): Trä, plast, gummi, luft
Sammanfattningsvis har goda värmeledare många fria elektroner som enkelt kan transportera energi, och deras atomer är arrangerade på ett sätt som underlättar förökningen av gittervibrationer (fononer).
