- •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.
6.4.2. Сплавы на основе алюминия.
Конструкционные алюминиевые сплавы подразделяются на деформируемые, литейные и порошковые.
Деформированные сплавы алюминия с кремнием (АВ, АД) могут упрочняться термообработкой и применяются для изделий работающих при повышенных нагрузках (колёса, кабины вертолётов)
Деформированные сплавы алюминия с марганцем (АМц) и алюминия с магнием (АМг) не упрочняются термической обработкой. Эти сплавы имеют невысокую прочность и высокую пластичность. Применяются для изготовления баков и трубопроводов для бензина и масла.
Дюралюмины (Al–Mg–Si) применяются для изготовления деталей и элементов конструкций повышенной прочности.
Авиаль (Al–Mg–Si) используется для изготовления полуфабрикатов и деталей для которых требуется высокая пластичность (трубопроводы)
Литейные алюминиевые сплавы применяются для фасонного литья и обладают высокой жидкотекучестью, малой усадкой и другими литейными качествами. Таким требованиям отвечают сплавы алюминия с кремнием, медью и др.
Силумины — сплав алюминия и кремния ( 12%Si) имеют хорошие литейные свойства, свариваемость, коррозионную стойкость. Применяются для изготовления литых деталей (корпуса и детали механизмов). Литейные алюминиевые сплавы маркируются буквами АЛ (А— алюминиевый сплав, Л— литейный), за которыми следует цифра, указывающая номер по ГОСТу. Наиболее распространённый силумин АЛ2 применяют для фасонного литья изделий, от которых не требуется высокой прочности.
Порошковые алюминиевые сплавы (САП спечённый алюминиевый порошок). Детали получают в результате холодного, а затем горячего прессования предварительно окисленного порошка. Каждая частица порошка покрыта тонким слоем оксида алюминия Al2O3. Из этих сплавов изготовляют обмотки трансформаторов, конденсаторы, штоки, лопатки компрессов.
6.4.3. Сплавы на основе меди.
Конструкционные медные сплавы делятся на три основные группы: латуни, бронзы и медно-никелевые сплавы.
Латунями называют двойные или многокомпонентные сплавы в которых главный легирующий элемент цинк. Содержание цинка может изменяться от 4 до 46%. Для улучшения свойств латуни дополнительно легируются Al, Mn, Fe, Ni, Pb, Si, Sn.
Латуни обладают высокой прочностью при повышенных температурах, упругостью, технологичны, но склонны к самопроизвольному коррозионному растрескиванию. Это наиболее дешёвые и распространённые в машиностроении сплавы.
Латуни по технологическому признаку делятся на деформируемые (обрабатываемые давлением) и литейные.
Деформируемые латуни применяются для изготовления листов, лент, труб, проволоки и других полуфабрикатов. Они обладают высокими коррозионными свойствами в атмосферных условиях, пресной и морской воде и применяются для деталей используемых в судостроении.
Литейные латуни обладают хорошей жидкотекучестью и высокими антифрикционными свойствами, высокой коррозионной стойкость. С помощью присадок можно улучшать необходимые свойства (например, прочность). Литейные латуни используются для фасонного литья арматуры, деталей приборов, работающих в тяжёлых условиях и деталей ответственного назначения.
Бронзы — это сплавы меди с другими элементами (кроме цинка). По химическому составу различают бронзы оловянные, в которых основным легирующим элементом является олово, и безоловянные.
Деформируемые оловянные, обрабатываемые давлением, бронзы изготовляются в виде прутков, лент и проволоки. Эти бронзы используются для пружин и пружинящих деталей приборов и механизмов (биметаллических пластин, токоведущих пружин контактов и др).
Литейные оловянные бронзы имеют достаточно хорошие литейные свойства и позволяют получать фасонные отливки.
Безоловянные, бронзы дешевле оловянных, т.к. содержат менее дорогостоящие, чем олово, элементы: алюминий, кремний, бериллий и др..
Алюминиевые бронзы используются в качестве заменителей оловянных. Бериллиевые бронзы отличаются износостойкостью, упругостью, имеют высокую рабочую температуру до 350С.
Обозначают бронзы буквами Бр. Названия бронз происходят от названий легирующих элементов. Наиболее распространены оловянные, алюминиевые, кремнистые, бериллевые бронзы. Легирующие элементы в бронзах обозначаются теми же буквами, что и в латунях. Фосфор обозначается буквой Ф, цинк —Ц, хром— Х, бериллий —Б. Например, деформируемая бронза БрОФ6,5–0,4 содержит 6,5% олова, 0,4% фосфора, остальные 73,1% – медь. Для литейных бронз после букв Бр следует буквенное обозначение основного легирующего элемента и цифра, указывающая его содержание в процентах, а затем в таком же порядке буквы и цифры для других легирующих элементов. Например, литейная бронза БрО10Ф1 содержит 10% олова, 1% фосфора, остальные 89% — медь.
Медно-никелевые сплавы. Промышленные медно-никелевые сплавы условно делятся на две группы: конструкционные (коррозионностойкие и высокопрочные) и элктротехнические (термоэлектродные сплавы и сплавы сопротивления)
К конструкционным сплавам относятся: мельхиор, нейзильбер, куниаль.
Мельхиорами называют двойные и более сложные сплавы на основе меди легированные никелем. Для повышения коррозионной стойкости в морской воде их дополнительно легируют железом и марганцем. Являясь твёрдыми растворами, мельхиоры обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии.
Нейзильберы, дополнительно легируются цинком, прочнее мельхиора, обладают высокой коррозионной стойкостью. Применяются для изготовления проводов с высоким сопротивлением для реостатов, контактных пружин, лент и др. Дешевле константана, но существенно уступают ему в свойствах.
Куниалями называются сплавы Cu—Ni—Al. Все медно-никелевые сплавы отличаются высокими механическими и коррозионными свойствами и применяются для изготовления трубок теплообменных аппаратов в морском судостроении, медицинского инструмента, деталей точных приборов, в химической промышленности, для изготовления посуды, в электро- и радиотехнике.
Контрольные вопросы к главе VI.
Чем характеризуется кристаллическое строение металлов?
Какие типы кристаллических решёток Вам известны?
Каковы основные дефекты кристаллических решёток?
Что такое полиморфизм?
Что такое анизотропия?
Какие механические свойства у конструкционных материалов?
Чем отличается сталь от чугуна?
Что происходит со сталью при нагревании и охлаждении?
Что такое легирование?
Какие сплавы алюминия Вам известны?
Какие сплавы меди Вам известны?
Как получают чугун?
Как получают сталь?