- •Глава 1 общие сведения о строение вещества
- •Виды связи
- •1.2. Кристаллические вещества
- •1.3 Аморфные и аморфно-кристаллические вещества
- •Глава 2 классификация электроматериалов
- •2.1. Классификация материалов по электрическим свойствам
- •2.2. Классификация материалов по магнитным свойствам
- •Контрольные вопросы.
- •Глава 3 проводниковые материалы
- •3.1. Классификация проводниковых материалов
- •3.2. Основные свойства и характеристики проводниковых материалов
- •3.3. Материалы с высокой проводимостью
- •3.3.1. Медь и ее сплавы
- •3.3.2. Алюминий и его сплавы
- •3.3.3. Железо и его сплавы
- •3.3.4. Натрий
- •Контрольные вопросы:
- •3.4. Материалы с высоким сопративлением
- •3.4.1. Проводниковые резистивные материалы
- •3.4.2. Пленочные резистивные материалы
- •3.4.3. Материалы для термопар
- •3.5. Проводниковые материалы и сплавы различного применения
- •3.5.1. Благородные металлы
- •3.5.2. Тугоплавкие металлы
- •Контрольные вопросы.
- •3.6. Сверхпроводники и криопроводники
- •3.6.1. Сверхпроводники
- •3.6.2. Криопроводники
- •3.7 Неметаллические проводниковые материалы
- •3.7.1. Материалы для электроугольных изделий
- •3.7.2. Проводящие и резистивные композиционные материалы
- •3.7.3. Контактолы
- •3.8. Материалы для подвижных контактов
- •3.8.1. Материалы для скользящих контактов
- •3.8.2. Материалы для размыкающих контактов
- •Контрольные вопросы:
- •3.9. Припои
- •3.10.Металлокерамика
- •3.11.Проводниковые изделия
- •Контрольные вопросы.
- •Глава 4 полупроводниковые материалы
- •4.1. Свойства полупроводников
- •4.2. Простые полупроводники
- •4.3. Полупроводниковые соединения
- •Глава 5 диэлектрические материалы
- •5.1.1. Электрические свойства
- •Контрольные вопросы:
- •5.1.2 Механические свойства диэлектрика.
- •5.1.3 Тепловые свойства
- •5.1.4. Влажностные свойства
- •5.1.5. Физико-химические свойства
- •Контрольные вопросы
- •5.2.1. Полимеризационные синтетические полимеры
- •Контрольные вопросы
- •5.2.2. Поликонденсационные синтетические полимеры
- •5.2.3. Электроизоляционные пластмассы
- •5.2.4. Слоистые пластики и фольгированные материалы
- •Контрольные вопросы:
- •5.2.5. Пленочные электроизоляционные материалы.
- •5.2.6 Электроизоляционные материалы на основе каучуков.
- •5.2.7. Лаки и эмали.
- •5.2.8 Компаунды.
- •5.2.9 Флюсы.
- •5.3 Твердые неорганические соединения.
- •5.3.1. Стекло.
- •5.3.2. Ситаллы.
- •Контрольные вопросы:
- •5.3.3. Керамика.
- •5.3.4. Слюда и материалы на её основе.
- •5.4 Жидкие диэлектрики
- •5.5 Газообразные диэлектрики
- •Пробой газов в однородном электрическом поле
- •Пробой газа в неоднородном поле
- •5.6. Активные диэлектрики
- •5.6.1. Сигнетодиэлектрики
- •5.6.2. Пьезодиэлектрики
- •5.6.3. Электреты
- •6 Магнитные материалы
- •6.1. Основные характеристики магнитных материалов
- •6.2. Классификация магнитных материалов
- •6.3. Магнитотвердые материалы
- •Магнитомягкие материалы
- •6.4.1. Магнитомягкие материалы для низкочастотных магнитных полей
Контрольные вопросы.
Какие материалы называются конструкционными, а какие электротехническими?
Как энергетический уровень электрона зависит от расстояния от ядра?
Как можно повысить энергетический уровень электрона?
Что такое подуровни энергетической зоны?
Какие энергетические зоны есть у атомов кристаллической решетки?
Какие вещества принадлежат к проводникам, диэлектрикам и полупроводникам в соответствии с зонной теорией проводности?
Каким удельным электрическим сопротивлением р обладают проводники, диэлектрики и полупроводники?
Чем парамагнетики отличаются от диамагнетиков?
Что такое магнитная восприимчивость?
Назовите сильномагнитные материалы и величину магнитной восприимчивости?
Что такое анизотропия и магнитострикция магнитных материалов?
Какие линейные размеры имеют домены?
Как происходит процесс намагничивания ферромагнетика?
Глава 3 проводниковые материалы
Проводниковые материалы обладают способностью проводить электрический ток и характеризуются весьма малым или заданным удельным электрическим сопротивлением р. К ним относятся и материалы с высоким сопротивлением, и сверхпроводниковые, и криопроводниковые материалы, у которых удельное электрическое сопротивление при очень низких температурах весьма мало.
3.1. Классификация проводниковых материалов
По агрегатному состоянию проводниковые материалы разделяют на газообразные, жидкие и твердые.
К газообразным проводниковым материалам относят все газы и пары, в том числе и пары металлов. При достаточно малых значениях напряженности электрического поля Е они являются диэлектриками. При высоких Е газ может стать проводником. Если в единице объема сильно ионизированного газа наступает равенство между числом электронов и положительных ионов, то такой газ представляет собой особую проводящую среду, называемую плазмой.
К жидким проводникам относят расплавы металлов и растворы (в частности, водные) и расплавы солей, кислот и других веществ с ионным строением молекул.
Механизм прохождения электрического тока через твердые и жидкие металлы обусловлен направленным движением свободных электронов. Поэтому твердые и жидкие металлы называют проводниками с электронной (металлической) электропроводностью или проводниками первого рода.
Растворы и расплавы солей, кислот и щелочей, проводящие электрический ток, называют электролитами или проводниками второго рода. При прохождении электрического тока через электролит, в который погружены электроды, электрические заряды переносятся вместе с частицами молекул (ионами) электролита. На электродах происходит выделение веществ из раствора.
По характеру применения металлические материалы разделяют на материалы высокой проводимости (удельное электрическое сопротивление ρ≤0,1 мкОм×м) и материалы с высоким сопротивлением (удельное электрическое сопротивление ρ≥0,3 мкОм×м).
Материалы с высокой проводимостью (железо, медь, алюминий, золото, серебро и др.)
Материалы с высоким сопротивлением используют в качестве резистивных материалов и материалов для термопар. Наиболее известные сплавы с высоким сопротивлением: медно-марганцевые (манганины), медно-никелевые (константаны), сплавы железа, никеля и хрома (нихромы).
Материалы, обладающие ничтожно малым удельным электрическим сопротивлением ρ при очень низких температурах называются сверхпроводниками. Свойством сверхпроводимости обладают ртуть, алюминий, свинец, ниобий, соединения ниобия с оловом, титаном и др.