Elektrische geleidbaarheid
Ook: Conductiviteit, specifieke geleidbaarheid, elektrische conductiviteit
De elektrische geleidbaarheid beschrijft hoe goed een materiaal elektrische stroom geleidt en is bij edelmetalen een belangrijk kwaliteitskenmerk voor industriële toepassingen.
De elektrische geleidbaarheid (symbool: σ, eenheid: Siemens per meter, S/m) geeft aan hoe gemakkelijk elektrische ladingsdragers – in metalen zijn dat vrij bewegende elektronen – door een materiaal kunnen stromen. Hoe hoger de waarde, des te lager de weerstand die het materiaal aan de stroom biedt. Voor zilver en koper is deze eigenschap industrieel van uitzonderlijk belang.
Fysische achtergrond
De omgekeerde waarde van de geleidbaarheid is de specifieke elektrische weerstand ρ (eenheid: ohm·meter, Ω·m). Beide grootheden zijn via de volgende betrekking verbonden:
σ = 1 / ρ
In metalen worden de geleidingselektronen door het kristalrooster verstrooid. Een hogere temperatuur, roosterfouten en vreemde atomen (legeringsbestanddelen) versterken deze verstrooiing en verlagen de geleidbaarheid. Zuiver, eenkristallijn metaal heeft daarom altijd een hogere geleidbaarheid dan een legering van hetzelfde basismetaal.
Geleidbaarheid van de belangrijkste edelmetalen vergeleken
| Metaal | σ (× 10⁶ S/m) | Rang | Typische toepassing |
|---|---|---|---|
| Zilver (Ag) | 63,0 | 1 (alle metalen) | Geleiderbanen, contacten, zonnecellen |
| Koper (Cu) | 59,6 | 2 | Kabels, schakelingen, transformatoren |
| Goud (Au) | 45,2 | 3 | Steekverbinders, bonddraden, microprocessoren |
| Aluminium (Al) | 37,7 | – | Hoogspanningsleidingen |
| Palladium (Pd) | 9,5 | – | Stekkercontacten, katalysatoren |
| Platina (Pt) | 9,4 | – | Temperatuursensoren (PT100/PT1000) |
Zilver voert de ranglijst van alle metalen aan – een omstandigheid die de zilverprijs deels door industriële vraag ondersteunt. Koper is ondanks een iets lagere geleidbaarheid het meestgebruikte geleidermateriaal, omdat het aanzienlijk goedkoper en ruimer beschikbaar is. Goud overtuigt in de elektronica niet door topgeleidbaarheid, maar door zijn buitengewone corrosiebestendigheid – vergulde contacten oxideren niet en blijven blijvend betrouwbaar.
Invloed van temperatuur en legering
- Temperatuurafhankelijkheid: Metalen worden bij stijgende temperatuur slechter geleidend (positieve temperatuurcoëfficiënt). Bij 0 °C is de geleidbaarheid van koper ongeveer 12 % hoger dan bij 25 °C.
- Legeringseffect: Sterlingzilver (92,5 % Ag, 7,5 % Cu) heeft ten opzichte van zuiver zilver een ongeveer 55 % lagere geleidbaarheid (ca. 28 in plaats van 62 MS/m). Voor hoogprecieze geleiderbanen wordt daarom fijnzilver (≥ 999/1000) verkozen.
- Cryogeen bereik: Veel metalen worden bij zeer lage temperaturen supergeleidend (σ → ∞); goud en koper echter niet – die blijven normale geleiders.
Betekenis voor industrie en edelmetaalmarkt
Ongeveer 50 % van de wereldwijde zilvervraag komt voor rekening van industriële toepassingen, waaronder fotovoltaïsche zilverpasta, soldeermiddelen en elektrische contacten. Deze basisvraag geeft de zilverprijs een stabiele industriële vraagcomponent, onafhankelijk van de beleggersinteresse. Goud vindt als dunne laag (bonddraden, steekverbinders) toepassing in de halfgeleiderindustrie, omdat zijn oxidatiebescherming over decennia betrouwbaar werkt.
De actuele smeltwaarde van uw zilver- of goudvoorraden kunt u met onze smeltwaardecalculator bepalen.
Kort samengevat
Zilver is het elektrisch meest geleidende van alle metalen en speelt daarom een sleutelrol in de elektronica- en zonne-industrie. Goud overtuigt in hoogbetrouwbaarheidstoepassingen door oxidatievrijheid, niet door topgeleidbaarheid. De geleidbaarheid daalt met stijgende temperatuur en met elke legeringstoevoeging – zuiverheid betaalt zich elektrisch uit.