- •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.
4.3. Твёрдые пассивные органические диэлектрики.
Достоинства органических диэлектриков:
– технологичны. Легко перерабатываются в нити, волокна, плёнки, ленты.
– дешевле неорганических диэлектриков.
– широко применяются при производстве электроизоляционных материалов, компаундов, как наполнители
Недостатки:
– низкая нагревостойкость, влагостойкость, теплопроводность;
– высокая пожароопасность, горючесть;
– склонность к старению.
4.3.1. Классификация органических диэлектриков.
По структуре молекул:
линейные;
пространственные.
По способу синтеза:
поликонденсационные полимеры:
полимеризационные полимеры;
По отношению к нагреванию:
термопластичные;
термореактивные.
4.3.2. Полимеры.
Полимеры ― высокомолекулярные углеводородные соединения с молекулами из повторяющихся звеньев (мономеров), в количестве достаточном для проявления комплекса свойств, которые практически не меняются при добавлении или удалении нескольких составных звеньев.
Свойства полимеров определяются свойствами мономеров. По строению молекулы полимеры подразделяются на: линейные, нитевидные, пространственные и сетчатые.
Линейные полимеры термопластичны, при нагревании размягчаются, становятся густой жидкостью. При охлаждении затвердевают. Имеют слабые межмолекулярные связи и поэтому эластичны, имеют низкую твёрдость и нагревостойкость. Растворяются во многих растворителях. Термопластичные полимеры составляют 75% используемых полимеров.
Пространственные полимеры имеют поперечные химические связи в молекулах и относятся к термоактивным материалам. Термоактивные (термоотверждающиеся) полимеры при нагревании и выдержке затвердевают с необратимым изменением свойств, теряют способность плавиться. Поперечные связи уменьшают пластичность, повышают прочность, твёрдость, нагревостойкость.
Полимеры получают из мономеров в процессе реакций полимеризации или поликонденсации.
Полимеризация ― это процесс соединения большого числа мономеров с образованием полимера без выделения побочных продуктов реакции. Процесс идёт под действием теплоты, давления, ультрафиолетовых лучей и катализаторов.
Поликонденсация ― это процесс соединения разнородных (не менее двух химических веществ) мономеров с образованием полимера и выделением побочных продуктов реакции. Полученные полимеры имеют пространственную структуру, прочные, теплостойкие, термореактивные ― называются смолами.
4.3.3. Полимеры, получаемые полимеризацией.
Линейные неполярные полимеры термопластичные, эластичные, высокое удельное сопротивление ρ = 1014÷1016 Ом∙м, низкая диэлектрическая проницаемость ε ≈ 2,4, низкая теплостойкость, нестойки к действию растворителей, малые диэлектрические потери.
В электроизоляционной технике нашли широкое применение полимерные углероды. К ним относятся полистирол, полиэтилен, полипропилен, фторорганические полимеры, фторопаст-4, кремнийорганические полимеры (полисилоксаны).
Фторпласт-4 (тефлон) ― продукт полимеризации тетрафторэтилена, кристаллический неполярный полимер с линейной структурой молекул. Это наиболее химически стойкий не растворимый ни в одном растворителе полимер, не горит, имеет низкий коэффициент трения и очень высокие диэлектрические свойства.
Линейные полярные полимеры отличаются от неполярных полимеров повышенными диэлектрическими потерями и более высокой диэлектрической проницаемостью ε = 3÷6.
К этой группе материалов относятся поливинилхлорид (ПВХ), фторопласт-3.
Линейные полимеры нашли применение как изоляционные, конденсаторные и конструкционные материалы, материалы для химической посуды.