- •Оглавление.
- •Глава 1. Общие сведения.
- •Глава II. Проводниковые и резистивные материалы.
- •Глава III. Полупроводниковые материалы.
- •Глава IV. Диэлектрические материалы.
- •4.6. Контрольные вопросы.
- •Глава V. Магнитные материалы.
- •5.1. Классификация.
- •Глава VI. Конструкционные материалы.
- •Глава VII. Пассивные радиокомпоненты.
- •7.6. Контрольные вопросы.
- •Глава I. Общие сведения.
- •Основные определения.
- •3. Технологические свойства:
- •1.2. Строение радиоматериалов.
- •1.2.1. Строение атома.
- •1.2.2. Виды химических связей.
- •1.2.3. Физическое состояние материалов.
- •1.3.4. Зонная теория твёрдого тела.
- •2.2. Электрические свойства и параметры.
- •2.2.1. Удельное электрическое сопротивление.
- •2.2.2. Температурный коэффициент удельного сопротивления.
- •2.2.3. ТермоЭдс.
- •2.3. Неэлектрические свойства.
- •2.3.1. Механические свойства.
- •2.3.2. Тепловые свойства.
- •2.3.3. Технологические свойства.
- •2.3.4. Специальные свойства.
- •2.4. Материалы высокой проводимости.
- •2.4.1. Медь.
- •2.4.2. Алюминий.
- •2.6. Материалы специального назначения
- •2.6.1. Благородные металлы.
- •2.6.2. Тугоплавкие материалы.
- •2.6.3. Припои.
- •2.6.4. Неметаллические проводники.
- •2.6.4.1. Углеграфитовые материалы.
- •2.6.4.2. Композиционные резистивные и проводящие материалы.
- •2.6.5. Материалы для контактов.
- •2.6.6. Материалы для термопар.
- •2.7. Сверхпроводники и криопроводники.
- •2.8. Контрольные вопросы.
- •Глава III. Полупроводниковые материалы.
- •3.1. Историческая справка.
- •3.2 Классификация полупроводников.
- •3.3. Типы полупроводников.
- •3.3.1. Собственные полупроводники.
- •3.3.2. Примесные полупроводники.
- •3.4. Электронно-дырочный переход.
- •3.6. Параметры полупроводников.
- •3.7. Простые полупроводники.
- •3.8. Полупроводниковые соединения.
- •3.10. Термоэлектрические эффекты.
- •3.11. Эффект Холла.
- •3.12. Проводимость в сильных электрических полях.
- •3.13. Пьезоэлектрические эффекты.
- •3.15. Контрольные вопросы к разделу III.
- •Глава IV. Диэлектрические материалы.
- •4.1. Электрические свойства диэлектриков.
- •4.1.1. Поляризация диэлектриков.
- •4.1.4. Проводимость диэлектриков. Проводимость твёрдых диэлектриков.
- •4.1.5. Диэлектрические потери.
- •4.2. Неэлектрические свойства диэлектриков.
- •4.2.1. Влажностные свойства диэлектриков.
- •4.2.2. Механические свойства.
- •4.2.3. Тепловые свойства.
- •4.3. Твёрдые пассивные органические диэлектрики.
- •4.3.2. Полимеры.
- •4.3.3. Полимеры, получаемые полимеризацией.
- •4.3.4. Полимеры, получаемые поликонденсацией.
- •4.3.6. Волокнистые материалы.
- •4.3.7. Лаки и эмали.
- •4.3.8. Компаунды.
- •4.3.9. Слоистые пластики.
- •4.3.10. Эластомеры.
- •4.4. Неорганические диэлектрики.
- •4.4.1. Свойства неорганических диэлектриков.
- •4.4.3. Ситаллы (стеклокерамика).
- •4.4.4. Электротехническая керамика.
- •4.4.5. Слюда.
- •4.4.6. Асбест.
- •4.4.7. Жидкие диэлектрики.
- •4.4.8. Газообразные диэлектрики.
- •4.5. Активные диэлектрики.
- •4.5.1. Сегнетоэлектрики.
- •4.5.3. Пироэлектрики.
- •4.5.5. Материалы квантовой электроники.
- •4.5.6. Материалы с оптическими эффектами.
- •4.6. Контрольные вопросы к главе IV.
- •Глава V. Магнитные материалы.
- •5.1 Классификация.
- •5.2 Свойства ферромагнетиков.
- •5.3.1. Материалы для постоянных и низкочастотных магнитных полей.
- •5.4. Литые высококоэрцитивные сплавы.
- •5.4.2. Металлокерамические и металлопластические материалы.
- •5.4.3. Магнитотвёрдые ферриты.
- •5.5. Контрольные вопросы.
- •Глава VI. Конструкционные материалы.
- •6.1. Строение конструкционных материалов.
- •6.2. Механические свойства.
- •6.3. Производство чугуна и сталей.
- •6.4. Конструкционные металлические сплавы.
- •6.4.1. Сплавы на основе железа.
- •6.4.2. Сплавы на основе алюминия.
- •6.4.3. Сплавы на основе меди.
- •Глава VII. Пассивные радиокомпоненты.
- •7.1. Общие сведения.
- •7.2.1. Классификация.
- •7.2.2. Параметры резисторов.
- •7.2.5. Свойства резисторов.
- •7.2.6. Специальные резисторы.
- •7.3. Конденсаторы.
- •7.3.2. Классификация конденсаторов.
- •7.3.3. Условные обозначения и маркировка.
- •7.4. Катушки индуктивности.
- •7.4.1. Свойства катушек индуктивности.
- •7.4.3. Классификация катушек индуктивности.
- •7.4.4. Условные графические обозначения.
- •7.4.5. Основные параметры катушек индуктивности.
- •7.4.6. Специальные катушки индуктивности.
- •7.6. Контрольные вопросы.
2.6.4. Неметаллические проводники.
2.6.4.1. Углеграфитовые материалы.
Исходным сырьём для производства углеграфитовых изделий являются природный графит, антрацит, сажа, пиролитический углерод. Кроме природных используются искусственные графиты, которые имеют более лучшее качество, чище. Пиролитический углерод получают при нагревании без доступа воздуха газообразных углеродов метанового ряда. Пиролитический углерод обладает высокой стабильностью параметров, с небольшим ТКρ, относительно низкой себестоимостью.
При пиролизе бороорганических соединений получают бороуглеродистые плёнки.
Основным свойствами углеграфитовых материалов являются низкий коэффициент трения и высокий ρ = (0,3÷100) мкОм·м.
Отработана технология получения из углеграфитовых материалов электродов и щёток для электрических машин. Графит и сажу смешивают с каменноугольной смолой или жидким стеклом. Массу прессуют и подвергают термообработке. При температуре 2200°С получается графит необходимого качества.
Применение углеграфитовых материалов:
1.Электроды для дуговых печей, электрических ванн, прожекторов.
2. Щётки для электрических машин. Лучших материалов для скользящих контактов сейчас нет.
3. Резистивные элементы.
4. Токопроводящие элементы.
5. Сухие графитовые смазки.
6. Угольные порошки для микрофонов.
2.6.4.2. Композиционные резистивные и проводящие материалы.
Композиционные резистивные и проводящие материалы представляют собой смеси проводящего наполнителя (порошков металлов или графита) с диэлектрической связкой. Резистивные смеси в виде паст, клеев применяют для изготовления тонкоплёночных резисторов. Проводящие композиционные материалы под общим названием контактолы применяются в радиоэлектронике для получения электрических контактных соединений между элементами схем.
2.6.5. Материалы для контактов.
Значительная часть отказов РЭА связана с отказами в контактных соединениях. Эксплуатация РЭА может быть связана с работой в условиях тряски, ударных сотрясений, вибрации, которые ускоряют износ контактных соединений. Различают следующие виды износа контактных соединений:
а) Механический износ связан с истиранием и деформацией материалов контактирующих поверхностей вследствие ударов и вибрации.
б) Химический износ (коррозия) обусловлен химическим взаимодействием контактных материалов с окружающей средой и появлением на поверхности оксидных, сульфидных, карбонатных и других плёнок с большим сопротивлением.
Коррозия контактов идёт интенсивнее вследствие их разогрева до высоких температур. Коррозию уменьшают нанесением защитных покрытий; помещением контактов в вакуум, среду инертных газов.
в) Электрический износ (электрическая эрозия или обгорание). При коммутации происходит испарение и перенос электрической дугой частиц контактного материала. На одной контактной поверхности образуются наросты, а на другой ― углубления (кратеры). Эрозия сильнее проявляется в цепях постоянного тока.
Надёжность работы контактных соединений обеспечивается выбором материалов с учётом условий их эксплуатации.
Сильноточные мощные контакты изготавливаются из металлокерамических материалов. Медь и серебро обеспечивают электро- и теплопроводность, тугоплавкие добавки (вольфрам, графит) препятствуют свариванию контактов, повышают износо- и термостойкость.
Слаботочные маломощные контакты изготавливают из благородных и тугоплавких металлов и сплавов.