5. Перспективные углеродные структуры

1. Какие перспективные углеродные структуры вы знаете?:

а) кристаллический алмаз;

б) аморфный алмаз;

в) углепластик;

г) карбин;

д) фуллерен;

е) фуллерит;

ж) сфалерит;

з) фуллерид;

и) эндофуллерен;

к) сферолит;

л) наноуглерод;

м) нанотрубка.

2. Приведите модели перспективных углеродных структур: фуллерена С₆₀ (1), С₇₀ (2), графита (3), нанотрубки (4), закрытой нанотрубки (5), эндофуллерена (6).

Рис. 5.1. Рис. 5.2.

Рис. 5.3.

Рис. 5.4.

3. Фуллерены – это:

а) огранённые в виде сферы алмазы;

б) молекулы углерода, имеющие форму замкнутой поверхности;

в) сферы из углепластика.

4. Фуллерит – это:

а) кристаллическая аллотропная модификация углерода, состоящая из молекул С₆₀;

б) кристаллическая аллотропная модификация углерода, состоящая из молекул С₇₀;

в) кристаллическая аллотропная модификация углерода, состоящая из молекул С₉₀.

5. Фуллериды – это:

а) соединения фуллеренов с простыми элементами и комплексами;

б) эндофуллерены.

6. Эндофуллерен – это:

а) соединения фуллеренов с металлами;

б) молекулы фуллерена, образовавшие твёрдые кристаллы;

в) молекула фуллерена, внутри которой находится один или несколько неуглеродных атомов.

7. Углеродные нанотрубки – это:

а) углепластики с линейным расположением углеродных волокон;

б) упаковка линейных цепочек углерода;

в) протяжённые цилиндры, образованные свёрнутыми графитовыми листами.

8. Приведите кристаллические решётки фуллеренов (а), фуллеритов (б), фуллеридов A₃С₆₀ (в), фуллеридов A₆С₆₀ (г). (п. 4.43)

9. Кристаллический алмаз используется в РЭА для:

а) подложек ИМС;

б) силовых приборов;

в) детекторов жёстких излучений;

г) фотоприёмников;

д) светодиодов;

е) биосенсорики.

10. Фуллерены используются в:

а) наноструктурных материалах;

б) изолирующих слоях ИМС;

в) дисплеях;

г) водород-аккумулирующих матрицах;

д) оптических затворах;

е) приёмниках ИК-излучения.

11. Углеродные нанотрубки обладают свойствами:

а) прочность на разрыв 45 Гпа;

б) прочность на разрыв 0.5 Гпа;

в) E = 0.2 Тпа;

г) E = 1.3­-1.8 Тпа;

д) высокая упругость;

е) ∆Э = 3 эВ;

ж) ∆Э = 0-1 эВ;

з) проводника;

и) полупроводника;

к) диэлектрика;

л) магнетика;

м) хорошая теплопроводность;

н) эмиссионные свойства;

о) высокая адсорбция.

12. Применение нанотрубок:

а) композиционные наноматериалы;

б) нагреватели;

в) матричные дисплеи;

г) корпуса ИМС;

д) подложки ИМС;

е) диоды;

ж) полевые и одноэлектронные транзисторы;

з) разводка ИМС;

и) активные элементы и соединения в наноэлектронике;

к) диоды Шоттки;

л) туннельные диоды;

м) гетеропереходы;

н) КМОП-структуры;

о) лазеры;

п) полевые эмиттеры;

р) аккумуляторы;

с) охлаждающие модули.

6. Диэлектрические материалы

1. Диэлектрики – это материалы, у которых:

а) есть способность к поляризации;

б) 10^-6 Ом м;

в) > 10¹² Ом м;

г) ∆Э = 0.5 эВ;

д) ∆Э > 3 эВ.

2. Диэлектрики бывают:

а) активные;

б) пассивные;

в) магнитными;

г) полупроводниковыми.

3. Диэлектрическая проницаемость – это физическая величина, показывающая:

а) во сколько раз увеличивается сопротивление диэлектрика при помещении его в вакуум;

б) какое напряжение возникает на противоположных сторонах пластины диэлектрика при помещении его в электрическое поле;

в) во сколько раз увеличивается ёмкость конденсатора при заполнении диэлектриком пространства между его пластинами;

г) на какую глубину проникает в диэлектрик электрической поле напряженностью 1 В/м.

4. В диэлектрике, помещенном в электрическое поле, возникает:

а) эффект Холла;

б) электрический момент;

в) градиент температуры.

5. Поляризумостью называют физическую величину, равную:

а) отношению напряженности электрического поля к объему диэлектрика;

б) отношению диэлектрической проницаемости к плотности диэлектрика;

в) отношению электрического момента диэлектрика к его объёму.

6. Если силы, стремящиеся возвратить в исходное положение смещённые электрическим полем частицы, носят упругий характер, то говорят о:

а) спонтанной поляризации;

б) упругой поляризации;

в) остаточной поляризации.

7. Если электроны, ионы при смещении в поле за счёт тепловой энергии преодолевают потенциальные барьеры, то поляризацию называют:

а) упругой;

б) остаточной;

в) тепловой.

8. К диэлектрическим материалам относятся:

а) пластмассы;

б) сплавы;

в) неорганические металлы;

г) магнитодиэлектрики;

д) активные диэлектрические материалы;

е) сверхпроводящая керамика.

9. Приведите основные свойства ненаполненных пластмасс на основе полиэтилена (ПЭ) [ C₂H₄ ]_n низкого (а), высокого (б), среднего давления (в).

Таблица 6.1

Диэлектрические и физико-механические параметры ПЭ

Параметры	1	2	3
Степень кристалличности, %	~60	70-85	90
Прочность, МПа:
при растяжении	10-17	18-45	18-40
при изгибе	17-20	20-40	18-40
при срезе	14-17	20-36	20-37
Предел текучести, МПа	9-16	25-35	28-38
Ударная вязкость с надрезом, кДж/м2	не ломается	2-150	7-150
Относительное удлинение при разрыве, %	100-600	200-700	200-700
tg при 1-106 Гц , Ом м s ,Ом	(2-3)10-4 ~1015 ~1015	(2-4)10-4 ~1015 ~1015	(2-4)10-4 ~1015 ~1015
Температура плавления, oС: плавления	103-110	124-132	123-135
хрупкости	от -120 до -80	от -150 до -70	от -140 до -70
ТКЛ, oС-1	(2-5)10-4	(1-2,5)10-4	(1-1,5)10-4
Длительная рабочая температура, oС	90	90	90

10. Приведите основные свойства ненаполненных пластмасс на основе полипропилена (ПП) [ CH₂ CHCH₃ ]_n (1), полистирола (ПС) [ CH₂ CHC₆H₅ ]_n (2):

а) неполярный термопластичный полимер белого цвета;

б) неполярный аморфный прозрачный полимер;

в) термостойкость -170 °С;

г) температура стеклования Тст = 5 20 °С;

д) Тст = 90 100 °С;

е) ударная вязкость 5 12 кДж/м²;

ж) ударная вязкость 16 20 кДж/м²;

з) = 10¹⁵ Ом м;

и) Э при 10³ Гц = 2.5 2.6.

11. Приведите основные свойства ненаполненных пластмасс на основе полифениленоксида (арилокс) (ПФО) (а), поликарбоната (ПК) (б), полиэтилентерефталата (лавсан) (ПЭТФ) (в).

Таблица 6.2

Основные диэлектрические и физико-механические свойства ПФО, ПК и ПЭТФ

Показатели	1	2	3
Прочность, Мпа:
при растяжении	75	65-80	170
при изгибе	105	80-130	-

Продолжение табл. 6.2

Модуль упругости
gри растяжении, Мпа	2300-2700	1400-2400	2900-3800
Относительное удлинение, %	6-7	50-110	70
Ударная вязкость, Дж/м2	20-40	100-120	70-90
Удельное сопротивление:
объемное v, Ом м;	1014	1014	1015
поверхностное s, Ом	1015	-	-
 на частоте (50-106 Гц)	2,5-2,58	2,6-3,1	3,1-3,2
tg (106) Гц	9 10-4	6 10-4	3 103
Электрическая прочность, E МВ/м	16-20	30	180 (для тонких пленок)
Теплостойкость по Мартенсу, oС	190	115-120	-
Холодостойкость, oС	<-170	<-100	-
Водопоглощение за 24 ч.,%	0,1	0,2	-
Длительная рабочая температура, oС	~115	130-140	120-130

12. ПЭ применяются для изготовления:

а) изоляции и защитных оболочек кабелей;

б) подложек ИМС;

в) плёнок, деталей ВЧ-аппаратуры;

г) конденсаторов.

13. ПС применяют для изготовления:

а) каркасов катушек индуктивности;

б) изоляции ВЧ-кабелей;

в) изолирующих слоёв в ИМС;

г) конденсаторов К71.

14. ПФО применяют для изготовления:

а) конденсаторов;

б) изоляции проводов;

в) плёнок;

г) каркасов катушек;

д) плат, корпусов.

15. ПК применяется для:

а) изоляции трансформаторов;

б) прокладок конденсаторов;

в) изоляции кабелей;

г) каркасов, корпусов;

д) изоляции слоёв ИМС.

16. ПЭТФ применяется для изготовления:

а) конструкционных деталей;

б) корпусов в РЭА;

в) корпусов в ИМС;

г) магнитных лент;

д) гибких плат;

е) конденсаторов.

17. Приведите основные свойства термостойких ненаполненных пластмасс: политетрафторэтилен (ПТФЭ) [ CF₂ CF₂ ]_n (а), полиимид (ПИ) (б), полисульфон (в), политрифторхлорэтилен (фторопласт-3) [ CF₂ CFCl ]_n (ПТФХЭ) (г).

Таблица 6.3

Диэлектрические и физико-механические свойства термостойких полимеров

Показатели	1	2	3	4
Прочность, МПа:
при растяжении	14-35	30-40	160-180	170
при статическом изгибе	11-14	60-80	-	108
Модуль упругости при изгибе, МПа	470-850	1160-1450	-	-
Относительное удлинение, %	250-500	20-40	65	50-100
Ударная вязкость, кДж/м2	10-100	20-160	3,8-6,0	не разру-шается
объемное v Ом м;	1015-1018	1,2 1016	1015-1016	1014
поверхностное s Ом	1015	-	-	-
tg (при 106) Гц	2 10-4	10-5	6 10-4-1,6 10-3	3 10-3
 (при 106) Гц;	1,9-2,2	2,5-2,7	3,5	3,1
Теплостойкость по Мартенсу Тпл,oС	327	210-215	-	-
Водопоглощение за 24 ч., %	0,00	0,00	1,5	0,2
Длительная рабочая температура, oС	-269 +260	-195 +190	220	155

18. ПТФЭ применяется в РЭА в качестве:

а) изоляции проводов;

б) в конденсаторах;

в) ВЧ-изоляционного и конструкционного материала повышенной надежности;

г) в медицинской аппаратуре.

19. ПТФХЭ применяется как:

а) материал для каркасов катушек;

б) материал для изоляции проводов;

в) изоляционный и конструкционный материал, работающий в жёстких условиях при НЧ.

20. ПИ и полисульфон используют (п. 6.18, 6.19).

21. Приведите основные свойства ударопрочных полимеров: поликарбонат модифицированный (ПК-М-1) (а), ударопрочный ПС (УПС-825 ТГ, УПМ-1003) (б), АВС-пластик (акрилонитрилобутадиенстирольные) (АВС-1106 ЭАО, АВС-1002Т) (в).

Таблица 6.4

Основные свойства ударопрочных полимеров

Показатели	1	2	3
Модуль упругости при изгибе, Мпа	2000-2500	-	-
Прочность, Мпа:
при растяжении	20-25	25-40	60-70
при изгибе	35-60	-	70-80
Относительное удлинение, %	15-35	20	20-60
Ударная вязкость, кДж/м2:
исходная	30-60	70	101-135
с надрезом	6-9	8-9	20-56
v, Ом м;	1014	1014	1015
s, Ом	1013	1012	1016
 при 106 Гц;	2,6-2,7	2,9	2,7-3,5
tg при 106 Гц	0,0003-0,0007	0,008	0,007-0,009
Епр, МВ/м	25	-	19
Теплостойкость по Мартенсу, oС	75-80	76-95	120-130
Водопоглощение за 24 ч.,при 20 оС, %	0,25	0,2	0,2
Интервал рабочих температур, oС	-30+65	-60+90	-100+140

22. Ударопрочные полимеры применяются для изготовления:

а) прочных деталей и корпусов РЭА;

б) подложек ГИС;

в) печатных плат.

23. Приведите основные свойства фольгированных гетинаксов ГФ-1-35Г, ГФ-1-50Г (а) и стеклотекстолитов СОНФ-1, СОНФ-2 (б) и СФ-1-35Г, СФ-1-50Г (в) для субтрактивной технологии печатных плат (ПП).

Таблица 6.5

Показатели качества фольгированных гетинаксов

и стеклотекстолитов для субтрактивной технологии ПП

Показатели	1	2	3
Поверхностное электрическое сопротивление после выдержки в течение 96 ч. при относительной влажности 96 % при 40 оС, Ом	109	1010	1010
tg(106 Гц) при тех же условиях	0,05	0,035	0,035
 (10 Гц) при тех же условиях	5,5	5,5	5,5

Продолжение табл. 6.5

Прочность на отслаивание фольги, Н (на полоске шириной 3 мм):
в исходном состоянии;	3,75	4,5	4,4
при выдержке в гальваническом растворе при 70 оС в течение 20 мин;	1,8-2	3,6	4,0
после выдержки в расплавленном припое в течение 10 с при 260 оС	3,5	4,0 (в те-чение 20 с)	4,3 (в те-чение 30 с)
Стойкость к воздействию припоя (отсутствие отклеивания фольги) 260 оС,	5-10	20	30
Водопоглощение для толщины 1 мм, %	1-1,5	0,5	1,0

24. Приведите основные параметры стеклотекстолитов для аддитивной и полуаддитивной технологий изготовления ПП: СТЭК (а), СТПА-5-1 (б), СТЭФ-1-ЛКА (в), СТЭФ-1-2-2-2ЛКФ (г).

Таблица 6.6

Показатели качества стеклотекстолитов для аддитивной и

полуаддитивной технологий изготовления ПП

Показатели			1			2		3				4
Поверхностное электрическое сопротивление после выдержки в течение 96 ч. при относительной влажности 93 % при 40 оС, Ом			1010			109		109				1010
tgδ (106 Гц) при тех же условиях		0,04			0,045				0,045		0,025
ε (106 Гц) при тех же условиях		6,0			6,0				6,0		5,5
Адгезионная прочность сцепления металлизированного покрытия с основанием на полоске шириной 3 мм,Н:
после химико-гальванической металлизации;		4			3,9				3,9		4
при выдержке в гальваническом растворе при 70 оС		-			-				-		3,6
в течение 20 мин; после выдержки в расплавленном припое в течение 10 с при 260 оС		3,0			2,9				2,9		3,6 в те-чение 30 с
Изменение линейных размеров, %, не более	-			-			-			0,4

25. Приведите основные параметры фольгированных стеклотекстолитов для МПП (травящихся) и гибких ПП: ПФ-1 (а), СТФ-1 (б), ФТС-1-20 (в), ПФ-1-35-01 (г).

Таблица 6.7

Показатели качества фольгированных стеклотекстолитов для МПП (травящихся) и гибких ПП

Показатели	1	2	3	4
Поверхностное электрическое сопротивление после выдержки в течение 96 ч при относительной влажности 93 % при 40 оС, Ом	5 1010	5 109	109	1011
tgδ (106 Гц) при тех же условиях	0,035	0,035	0,035	0,035
ε (106 Гц) при тех же условиях	5,5	5,5	4,0	4,0
Прочность на отслаивание фольги на полоске шириной 3 мм, Н:
в исходном состоянии;	3,2 - 4,0	3,2 - 4,0	2,4	2,4
при выдержке в гальваническом растворе при 70 оС в течение 20 мин;	3,0 - 3,8	2,6 - 3,0	2,0	2,2
после выдержки в расплавленном припое в течение 30 с при 260 оС	2,5 - 3,6	2.,5 - 3,6	2,0	2,4
Водопоглощение, %	0,5 - 1,0	0,5 - 1,0	-	3,0
Изменение линейных размеров после травления, %, не более	0,04 - 8,05	0,04 -- 0,05	0,5	0,25
Стойкость к многократным перегибам	-	-	400	600
Нагревостойкость (отсутствие от-клеивания фольги после выдержки в припое при 260 оС	-	-	30	30

26. Приведите основные параметры фольгированных СВЧ-материалов: лист фторопластовый Ф-4Д-701 (а), плёнка фторопластовая 4МБФ-1(2) (б), ПКТ-3Ф (в), ФЛАН-2,8 (г).

Таблица 6.9

Показатели качества фольгированных сверxчастотных материалов

Показатели	1	2	3	4
ε (1010 Гц):
в исходном состоянии;	2,4	2,5	2,8	3
после выдержки в в течение 30 суток с относительной влажностью 95 % при 40 оС	-	-	2,8	3
tgδ (1010 Гц):
в исходном состоянии;	0,024	0,001	0,0015	0,005
после выдержки в течение 30 суток с влажностью 93 % при 40 оС	-	-	0,004	0,008
Прочность на отслаивание фольги на полоске шириной 3 мм, Н:
в исходном состоянии	2,9	2,9	2,7	2,4
после выдержки в расплавленном припое в течение 10 с при 260 оС	1,45	1,45	1,8	1,8
Стойкость к двойным перегибам, циклы	300	-	-	-

27. ГФ-1-35Г – это:

а) фольгированный гетинакс (цифры 1, 2 обозначают односторонний или двусторонний, 35 - толщина медной фольги в мкм, Г – гальваностойкий);

б) для общего применения;

в) для повышенной температуры;

г) для СВЧ.

28. Фольгированные стеклотекстолиты СФ и СОНФ применяются в ПП:

а) повышенными диэлектрическими свойствами;

б) общего применения;

в) при повышенной температуре;

г) на СВЧ.

29. Стеклотекстолиты СТЭФ и СТПА применяются в ПП:

а) общего применения;

б) на НЧ;

в) с повышенной плотностью монтажа;

г) негорючих.

30. Стеклотекстолиты СТФ и ФТС используют в ПП:

а) многослойных (МПП);

б) общего применения;

в) на СВЧ.

31. Стеклотекстолиты ПФ используют в ПП:

а) с повышенной плотностью монтажа;

б) гибких ПП (ГПП);

в) гибких печатных кабелей (ГПК);

г) на полиимидной основе;

д) СВЧ-техники.

32. Фольгированные диэлектрики на основе фторпласта, арселокса (ФЛАН), поликарбоната (ПКТ) применяют:

а) в СВЧ-технике;

б) в ПП общего применения;

в) при повышенных температурах.

33. Лаки – это:

а) растворы плёнкообразующих веществ в летучих жидкостях;

б) растворы оксидов металлов в летучих жидкостях;

в) смеси полимеров без летучих растворителей.

34. В РЭА лаки применяют для:

а) для предания деталям внешнего вида;

б) для изоляции проводов;

в) пропитки;

г) герметизации ИМС;

д) склеивания.

35. Эмали – это:

а) смеси полимеров без летучих соединений;

б) лаки, пигментированные порошками неорганических веществ;

в) смеси полимеров и порошков металлов.

36. Эмали применяются для:

а) склеивания;

б) защиты и придания определенного вида деталям;

в) герметизации ИМС.

37. Компаунды – это:

а) смеси полимеров с добавками, не содержащие летучих растворителей;

б) разновидность лаков;

в) разновидность эмалей.

38. Компаунды применяются в РЭА для:

а) изоляции проводов;

б) пропитки трансформаторов;

в) герметизации ИМС;

г) герметизации оптоэлектронных приборов.

39. Клеи, применяемые в РЭА, бывают:

а) термореактивные;

б) термопассивные;

в) термопластичные;

г) на основе эластомеров;

д) на основе смол;

е) на основе жесткоцепных полимеров;

ж) теплопроводящие;

з) электропроводящие.

40. Стекло представляет собой:

а) полимеры в стеклообразном состоянии;

б) твёрдое аморфное вещество, образующееся при сплавлении стеклообразующих оксидов и безоксидных соединений;

в) оптически прозрачное вещество.

41. Основную часть стёкол, применяемых в РЭА составляют:

а) силикатные;

б) боратные;

в) фосфатные;

г) гранитные.

42. Приведите структуру силикатных стёкол (п. 4.43).

43. Приведите основные свойства силикатных стёкол: натриевых (а), натрий-калиевых и калиевых (б), бесщелочных (в), щелочных с высоким содержанием Pb BaO (г).

Таблица 6.9

Основные свойства силикатных стекол

Свойства		1	2		3		4
Плотность, кг/м3		2,1-3,6 103	2,2-2,75 103		2,2-3 103		2,85-4,5 103
αl . 106, C-1		0,5-2	2,6-5		2,6-9		2,1-3
Коэффициент преломления n		1,46-1,61	1,52-1,53		1,51-1,55		1,54-1,71
Удельное объемное сопротивление ρv при 200оС, Ом м	1011-1013			106-107		108-1010	109-1011
Диэлектрическая проницаемость,ε	4,2-7,5			5,7-7,5		7-11	3,2-12,8
tgδ при 106 Гц: при 20oС	0,0002-0,001			0,003-0,007		0,0015-0,003	0,0004-0,0012
при 200 оС	0,0003-0,001			0,01-0,11		0,003-0,0008	0,0012-0,002
ρ при 200 оС, Ом м	1011 - 1012			106 -107		108 - 1010	109 - 1011

44. В конструкции РЭА применяют следующие виды технических стекол:

а) кварцевое стекло;

б) боратное стекло;

в) электровакуумные стёкла;

г) конденсаторные стёкла;

д) металлические стёкла;

е) ситаллы;

ж) стёкла для герметизации ИМС;

з) стекловолокна;

и) проводящие стёкла.

45. Электровакуумные стёкла маркируются:

а) С52-1;

б) 52С-1;

в) ЭС-52-1;

г) С – стекло, цифра после С указывает ТКЛР = 52 10^-7 С^-1, цифра после дефиса – порядковый номер разработки.

46. Ситаллы – это:

а) сплавы металлов и стёкол;

б) поликристаллические материалы, получаемые направленной кристаллизацией неорганических стёкол;

г) стеклокерамика.

47. По структуре ситаллы:

а) аналогичны аморфным металлам;

б) занимают промежуточное положение между стёклами и керамикой;

в) кристаллы с большим содержанием дефектов;

г) подобны кристаллическим полимерам.

48. По технологии получения различают:

а) моноситаллы;

б) фотоситаллы;

в) гетероситаллы;

г) радиоситаллы;

д) термоситаллы.

49. Приведите основные свойства ситаллов: СТ50-1(а), СТ50-2(б), СТ38-1(в).

Таблица 6.10

Показатель	1	2	3
Средний ТКЛР в интервале 20-300 0С, α*10-7 0С-1	38	50	50
Плотность, кг/м3	-	2700	2500
Предел прочности при изгибе, МПа	80	80	100
Удельная теплопроводность, Вт/(мК)	0,8-2,5	0,8-2,5	0,8-2,5
Стойкость к термоударам, 0С	-	210	210
Интервал рабочих температур в воздушной среде, 0С	-50
tgδ 104 при 1010 Гц и температуре, 0С 20 100 200	2 4 6	45 47 48	5 5 5
Диэлектрическая проницаемость при 1010 Гц и температуре, 0С 20 100 200	7,2 7,3 7,4	7,9 8,0 8,0	5,5 5,5 5,5
Электрическая прочность, МВ/м	22	47	27
Удельное сопротивление: ρv Ом*м ρs Ом	2,6*108 1,6*1010	7*1010 4,5*1011	3*1010 1,6*1011

50. В РЭА ситаллы используются:

а) в конденсаторах;

б) в качестве подложек ГИС;

в) как материал резисторов.

51. Керамика – это материал, получаемый:

а) сплавлением окислов металлов;

б) радиационной обработкой ситаллов;

в) неорганических веществ, включая минералы и окислы.

52. Радиотехническая керамика бывает:

а) ВЧ – конденсаторная;

б) НЧ – резистивная;

в) НЧ – конденсаторная;

г) ВЧ – резисторная;

д) НЧ – установочная;

е) ВЧ – установочная.

53. По структуре керамика является:

а) монокристаллическим материалом с большим количеством дефектов;

б) промежуточным материалом между стёклами и ситаллами;

в) многофазной системой, состоящей из кристаллов, стеклофазы и газовой фазы.

54. Приведите основные характеристики НЧ (а) и ВЧ (б) – конденсаторной керамики.

Таблица 6.11

tgδ при 106 Гц	ε при 106 Гц	ТК ε 106 К-1	Удельное сопротивление ρv, Ом*м	Электрическая прочность Е при постоянном напряжении, МВ/м
(3-5)10-4	14-250	(+33-3300)	109-1010	8-25

Таблица 6.12

Диэлектрическая проницаемость ε	Тангенс угла диэлектрических потерь tgδ	Удельное сопротивление ρv, Ом*м	Электрическая прочность, МВ/м
900-9800	(20-300)10-4	109	5-9

55. Установочная керамика для деталей РЭА бывает:

а) радиофарфор;

б) электрофарфор;

в) цельзиановая;

г) пьезокерамика;

д) стеатитовая;

е) ультрафарфор;

ж) наноуглеродная;

з) алюминооксид (ВК – 94);

и) поликор;

к) рубин;

л) брокерит;

м) лейкосапфир;

н) ниобат лития.

56. Приведите основные характеристики установочных керамик: ВК – 94 (а), брокерит (б), лейкосапфир (в), цельзиан (г), поликор ВК – 100 (д).

Таблица 6.13

Показатель	1	2	3	4	5
Плотность, кг/м3	3800	3900	2800	3100	3980
Прочность при изгибе, σи МПа	300	300	150	90-100	800-1300
Ударная прочность, кДж/м3	4,0	4,0	-	-	-
Модуль упругости, ГПа	280	300	300	-	-
ТКЛР, 106 0С-1 при 20-100 0С, 200-600 0С	4,5-6 5,5-8	4,5-6 6,5-8	5-7 5,5-7	2,1-2,2 -	6,4 8
Средняя удельная теплоёмкость при 20-100 0С, Дж/(кг*К)	850-1050	850-1050	1000-1250	-	1800
Удельная теплопроводность, Вт/(м*К)	16-28	19-30	150-220	-	11
Стойкость к теплоударам, 0С, не менее	423	453	453	-	-
Диэлектрическая проницаемость ε tgδ*104	9-10 1	9,5-10 0,2	7 4	6,5-7,0 1-2	11 0,4

Продолжение табл. 6.13

Электрическая прочность Епр, МВ/м	17	17	13	35-40	-
Удельное сопротивление: ρv, Ом*м, при: 20 0С 200 0С 600 0С ps, Ом	1012 1010 1010 1010	1012 1011 106 1010	1012 1010 107 -	1012-1013 - - -	1016 1012 108 -

57. Какие активные диэлектрики Вы знаете?

а) сегнетоэлектрики;

б) магнитоэлектрики;

в) сверхпроводящая керамика;

г) пьезоэлектрики;

д) электреты;

е) электростаты;

ж) материалы твердотельных лазеров;

з) жидкие кристаллы;

и) нанодиэлектрики.

58. Сегнетоэлектрики – это материалы:

а) с малым значением ε;

б) которые поляризуются в слабых электрических полях;

в) образующие спонтанной поляризацией, направление которой меняется при воздействии электрического поля.

59. К ионным сегнетоэлектрикам относятся:

а) NaNO₃;

б) BaTiO₃;

в) LiNbO₃;

г) KH₂PO₄;

д) PbTiO₃.

60. К дипольным сегнетоэлектрикам относятся:

а) сегнетовая соль C₄H₄O₆KNa*4H₂O;

б) NaTaO₃;

в) KH₂PO₄;

г) KNbO₃;

д) NaNO₃.

61. Сегнетоэлектрики применяют для изготовления:

а) электролитических конденсаторов;

б) подложек ГИС;

в) малогабаритных конденсаторов с большой ёмкостью;

г) прецизионных резисторов;

д) варикондов;

е) ячеек для модуляции и отклонения лазерного луча;

ж) элементов ИМС.

62. Прямым пьезоэффектом называют:

а) изменение размеров пьезоэлектрика под действием электрического поля;

б) поляризацию пьезоэлектрика под действием сильного электрического поля;

в) поляризацию диэлектрика под действием механических напряжений.

63. Обратный пьезоэффект заключается в:

а) сильном изменении ε при поляризации;

б) изменении размеров пьезоэлектрика под действием электрического поля;

в) исчезновение поляризации под действием механических напряжений.

64. Монокристаллические пьезоэлектрики:

а) SiO₂;

б) AlN;

в) ZnO;

г) LiNbO₃;

д) NH₄PO₄.

65. Поликристаллические пьезоэлектрики:

а) металлы и сплавы;

б) пьезокерамика;

в) поликристаллический LiNbO₃;

г) поликристаллический NH₄PO₄.

66. Плёночные пьезоэлектрики:

а) тонкие металлические плёнки;

б) AlN;

в) ZnS;

г) плёнки LiNbO₃;

д) CdS;

е) плёнки CH₂ – CF₂;

ж) плёнки CH₂ – CH₂.

67. Приведите основные свойства монокристаллических пьезоэлектриков: LiNbO₃ (а), SiO₂ (б), LiTaO₃ (в).

Таблица 6.14

Параметр	1	2	3
1	2	3	4
Плотность, кг/м3	2650	4700	7300
Твёрдость (шкала Мосса)	7	5,5	6,7

Продолжение табл. 6.14

Удельная теплопроводность Вт/м*К	12,3	12,2	29
Температурный коэффициент линейного расширения 10-6 К-1	9	16,7	16,1
Модуль упругости, Па	1,01*1011	1,2*1011	2,3*1011
Температура фазового перехода, Тк 0С	573	1160	660
Температура плавления, Тпл 0С	1470	1250	1650

68. Приведите основные свойства пьезокерамик ЦТС-22 (а), Na_1-хLi_хNbO (б).

Таблица 6.15

Марка кера-мики	Скорость, м/с	К2	ε	Потери на распростр. α, дБ/см на частоте 1 МГц	Добротность Q	Тк	ТКЗ 10-5/0С
1 2	2430 3410	0,76 0,16	260 150	6/30 3/30	0,8*103 0,9*103	60 20	40 -

69. Пьезоэлектрики используются для изготовления:

а) конденсаторов;

б) устройств на ПАВ;

в) резисторов;

г)У.З.- излучателей;

д) датчиков;

е) дисплеев;

ж) пьезотрансформаторов;

з) пьезоусилителей.

70. Электретом называют:

а) микрофон;

б) диэлектрик, длительное время сохраняющий поляризацию;

в) диэлектрик, обладающий пьезоэффектом.

71. Электреты бывают:

а) термоэлектреты;

б) магнитоэлектреты;

в) фотоэлектреты;

г) электреты на основе нанотрубок;

д) электреты на основе фуллеренов;

е) коронноэлектреты;

ж) радиоэлектреты.

72. Для получения электретных плёнок применяют:

а) ПЭ;

б) ПЭТФ;

в) ПВХ;

г) ПИ;

д) ПК;

е) АВС;

ж) ПТФЭ.

73. Время жизни электретов:

а) секунды;

б) годы;

в) десятки лет.

74. Электреты применяют для изготовления:

а) микрофонов;

б) усилителей;

в) трансформаторов;

г) различных датчиков;

д) клавишей управления.

75. Материалы твёрдотельных лазеров:

а) металлы;

б) оксиды (α - Al₂O₃, Y₂O₃);

в) алмаз;

г) алюминаты (YAlO₃);

д) гранаты (Y₃Al₅O₃);

е) кварц;

ж) тетратитанаты (BaTi₄O₉);

з) вольфраматы (CaWO₄);

и) ниобат (CaNbO₃);

к) некоторые стёкла;

л) фториды металлов.

76. Жидкие кристаллы (ЖК) – это:

а) растворы кристаллических веществ;

б) аморфно-кристаллические вещества;

в) органические вещества с анизонтропными молекулами с одно- или двумерным дальним порядком;

г) кристаллические вещества с большим количеством дефектов с ближним порядком.

77. Приведите структуры ЖК: 1– смектических; 2- нематических; 3- холестерических.

а) б) в)

Рис. 6.1

78. Приведите основные характеристики некоторых ЖК: ЖК – 440 (а); ЖК – 805 (б); ЖК – 910 (в).

Таблица 6.16

ЖК материал	Температура, 0С		Анизотропия проводимости	Диэлектрическая анизотропия	Оптическая анизотропия
	плавле-ния	прос-вет-ления
1 2 3 4 5 6	-12 -5 -7 -27 -27 -5	+58 +74 +74 +95 +58 +59	1,4 1,55 - - 0,81 0,81	-0,4 -0,4 +18,3 +0,17 +1,8 +13,4	0,25 0,24 0,22 0,05 0,04 0,22

79. ЖК применяют при изготовлении:

а) цифровых индикаторов электронных приборов;

б) светодиодов;

в) плазменных панелей;

г) экранов;

д) фоторезисторов;

е) датчиков температуры;

ж) датчиков ионизирующих излучений.

80. Достоинства (1) и недостатки (2) ЖК:

а) быстродействие высокое;

б) быстродействие низкое;

в) низкое U_пит=2 – 50 В;

г) высокая потребляемая мощность;

д) контрастность – хорошая;

е) контрастность – плохая;

ж) высокая стоимость;

з) старение.