Свойства радиоматериалов.

Выбор материала для конкретной задачи в первую очередь зависит от комплекса и его электрических, механических, магнитных, тепловых, физико-химических и других свойств. Правильный выбор материала – сложнейшая инженерно-техническая задача.

Количественно свойства материалов оценивают с помощью величин, которые называют характеристиками материала. Соответственно механические свойства определяются механическими характеристиками: 1) передел прочности на растяжении σ_р [Н/мм²], 2) передел прочности на сжатии σ_с, 3) предел прочности при статическом изгибе σ_и, 3) l_р- относительное удлинение при растяжении, 4) ударная вязкость [Дж/м²].

Электрические свойства определяются электрическими характеристиками: ρ [Ом*м] – сопротивление, 2)ТКρ – температурный коэффициент удельного сопротивление , 3) удельная проводимость γ [см/м] (см-сименс), 4) ε – диэлектрическая проницаемость, 5) ТКε – температурный коэффициент диэлектрической проницаемости [1/℃], 6) tgδ – величина диэлектрических потерь, 6) E_пр – Электрическая проводимость [В/м]

Тепловые свойства определяются тепловыми характеристиками: 1)t_плав = [℃, К] , 2) температура расширения, 3) ТКЛР – температурных коэффициент линейного расширения [1/℃], 4) удельный коэффициент теплопроводности [Вт/м*℃], 5) Теплостойкость и холодостойкость – способность материала (статическая) сохранять свои свойства при воздействии либо высоких либо низких температур. Нагревостойкость – динамическая характеристика, определяющая реакцию материала на скорость изменения температуры. (пример, стекло – теплостойкий, но ненагревостойкий материал).

Физико-химические свойства определяются физико-химическими характеристиками: 1) водопоглащаемость ω = [г/дм²] – способность поглощать воду через единицу площади поверхности, 2) гигроскопичность ϑ [г/дм³], 3) тропическая стойкость (большая влажность, высокие температуры, химическое воздействие солей, биологическое воздействие), 4) радиационный фактор. Числовые значения этих характеристик представляют собой комплекс свойств материала и служат основой его выбора.

Согласно электрическим и магнитным характеристикам все радиоматериалы можно разделить на 4 большие группы: 1) проводники ( ), 2) полупроводники, 3) диэлектрики, 5) магнитные материалы. Однако отнесение материала к той или иной группе, только на основании какой либо числовой характеристики будет абсолютно неверной. Например, Si и Ge (элементарные полупроводники), если эти материалы поместить в температуру близкую к 0 К, Si и Ge станут диэлектриками, но если к ним добавить воздействие (например давление), то это будут сверхпроводники.

Проводники – материалы, чаще всего металлы, обладающие высокой электропроводностью, которая обусловлена большим количеством носителей заряда вследствие малой энергии активации, причем электропроводность проводников характеризуется отрицательной реакцией удельной проводимости на повышение температуры и легирование.

Полупроводники – материалы с электронной проводимостью, обладающие меньшей электропроводностью, чем проводники (энергия активации больше), и для них характерна сильная положительная зависимость электропроводности от воздействия внешних факторов и легирования. Сильно легированный мало отличается от плохопроводящего металла. При увеличении температуры сопротивление уменьшается, электропроводность растет.

Реакция диэлектриков на температуру слабо выражена.

Диэлектрики – вещества, обладающие весьма малой электропроводностью, вследствие большой энергией ионизации атомов, для них также характерно положительная зависимость электропроводности от внешних энергонесущих факторов и легирования, но слабовыраженные. Примесная электропроводность.

Магнитные материалы – вещества, которые под воздействие внешнего магнитного поля способны намагничиваться, т.е. приобретать магнитные свойства. Могут принадлежать и проводники, и полупроводники, и диэлектрики.