6.Вопрос: Рассказать о твердых проводниковых материалах.

Ответ: К твердым проводниковым материалам относят металлы и сплавы.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.

7. Вопрос: Рассказать о сверхпроводниках.

Ответ: 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.

8.Вопрос: Перечислить и дать определение механических свойств проводниковых материалов.

Ответ: К механическим свойствам относят твердость, упругость, вязкость, пластичность, линейное расширение, хрупкость, прочность, усталость.

Твердость – это способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Существуют различные методы определения твердости: вдавливание, царапанье, упругая отдача.

Упругость – это свойство материала восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил, которые вызывают их изменение.

Вязкость – это способность материала оказывать сопротивление динамическим (быстровозрастающим) нагрузкам. Вязкость оценивают с помощью прибора, который называется маятниковым копром.

Ударная вязкость – это способность материала оказывать сопротивление ударным нагрузкам.

Пластичность – это свойство материала деформироваться без разрушения под действием внешних сил и сохранять новую форму после прекращения действия этих сил.

Хрупкость – это способность материалов разрушаться при приложении резкого динамического усилия. К хрупким материалам относят стекло, керамику, фарфор, хром, марганец, кобальт, вольфрам.

Прочность – это способность материала сопротивляться действию внешних сил, не разрушаясь.

Усталость – это разрушение материала под действием небольших повторных или знакопеременных нагрузок (вибраций). Такие нагрузки испытывают, например, контакты, пружины.

9.Вопрос: Рассказать о материалах с высоким сопротивлением.

Ответ: Материалы высокого сопротивления по назначению можно разделить на проводниковые резистивные материалы, пленочные резистивные материалы, материалы для термопар.

Проводниковые резистивные материалы.

Манганин - сравнительно пластичный сплав, его примерный состав: медь - 85% , марганец - 12%, никель -3%.

Константан представляет собой твердый раствор никеля и меди (ориентировочно меди-58,5%, никеля-40%1,5%).

К сплавам для электронагревательных элементов предъявляются следующие требования: высокий коэффициент удельного электрического сопротивления, малый температурный коэффициент удельного электрического сопротивления, длительная работа на воздухе при высоких температурах (иногда до 1000 °С и даже выше), технологичность, невысокая стоимость и доступность компонентов.

Нихромы представляют собой твёрдые растворы никеля и хрома или тройные сплавы никеля – хрома – железа. Нихромовая проволока применяется для изготовления проволочных резисторов, потенциометров, паяльников, электропечей и пленочных резисторов интегральных схем.

Хромоалюминиевые сплавы фехраль и хромаль намного дешевле нихромов, так как хром и алюминий сравнительно дешевле и менее дефицитны. Однако они менее технологичны, более твердые и хрупкие. Из них получают проволоку большего диаметра и ленты с большим поперечным сечением, поэтому их используют в электронагревательных устройствах большей мощности и промышленных электрических печах.

Пленочные резистивные материалы получают из исходных материалов в процессе получения самих резистивных пленок. Свойства таких резистивных пленок значительно отличаются от свойств исходных материалов. Тонкие резистивные пленки наносят на изоляционные основания (подложки) методом термического испарения в вакууме; катодным, реактивным и иноплазменным распылением; электрохимическим осаждением и др.

Для изготовления металлопленочных и металлооксидных резисторов применяют тугоплавкие металлы тантал, титан, никель, хром, палладий, рений, вольфрам и сплавы на их основе. Пленочные резисторы из рения и вольфрама получают методом катодного распыления и защищают тонким слоем двуокиси кремния для стабилизации электрического сопротивления. Такие пленочные резисторы обладают следующими свойствами: электрическое сопротивление в несколько тысяч Ом на квадрат поверхности, высокая стойкость к окислению, способность работать при повышенных температурах