- •Кириллов Олег Леонідович
- •I. Електротехнічні матеріали.
- •II. Конструкційні матеріали.
- •III. Матеріали спеціального призначення.
- •I. 1.1. Структура, типи кришталевих грат, дефекти будівлі металів.
- •I.1.2. Властивості металів і сплавів
- •I.1.3. Сплави на основі Fe.
- •1.2.1. Призначення і види термічної обробки:
- •I.4.1. Механічна обробка металу.
- •I.4.1.2. Засоби обробки металів.
- •I.4.1.3. Суттєвість обробки тиском і її види
- •I.4.2. Електрофізичні і електрохімічні засоби обробітки металів.
- •II.1.1. Класифікація провідникових матеріалів.
- •II.1.2. Поняття металевий провідник.
- •II.1.3. Фізичні процеси в провідниках, електропровідність, поняття опір.
- •II. 1.4. Вплив на опір різноманітних факторів.
- •II. 1.4. А. Термальна залежність питомого опору металевих провідників.
- •II. 1.4. Б. Домішки і дефекти. Сплави.
- •II. 1.4. В. Опор тонких металевих плівок.
- •II. 1.4. Г. Контактні явища, поняття термо - ерс.
- •II. 1.4. Д. Поняття надпровідність.
- •III. 1.1. Фізичні процеси в напівпровідникових матеріалах.
- •III. 1.2. Температурна залежність концентрації носіїв зарядів.
- •III. 1.3. Механізм розсіювання і рухливість зарядів.
- •III. 1.4. Оптичні і фотоелектричні явища в напівпpовідниках.
- •III. 1.5. Утворення p/n переходу.
- •III. 1.6. Ефект Холу.
- •III. 2.1. Класифікація напівпровідникових матеріалів.
- •III. 2.2. Загальні характеристики матеріалів та їх застосування.
- •III. 2.2.А. [Ge] Германій.
- •III. 2.2.Б. [Si] Кремній.
- •III. 2.2.В. [Se] Селен.
- •III. 2.2. Г. [SiC] Карбід кремнію.
- •IV. 1.1. Класифікація діелектриків по призначенню.
- •IV. 1.2.А. Вологові властивості.
- •IV. 1.2.Б. Хімічні властивості.
- •IV. 1.2.В. Термальні властивості та класи нагрівостійкості.
- •IV. 1.3. Поляризація.
- •IV.1.4. Діелектрична пронизливість в речовинах.
- •IV.1.5. Електропровідність діелектриків.
- •IV.1.5.1. Електропровідність в газі.
- •IV.1.5.2. Електропровідність в твердих діелектриках.
- •IV.1.5.3. Електропровідність в рідині.
- •IV.1.6. Діелектричні загуби в залежності від агрегатного стану діелектрика.
- •IV. 1.6.1. Втрати в газах.
- •IV.1.6.2. Втрати в рідині.
- •IV.1.6.3. Втрати в твердих діелектриках.
- •IV.1.7. Пробій в газі, іонізаційний процес.
- •IV.1.7.1. Пробій газу в однорідному полі.
- •IV.1.7.2. Пробій газу в неоднорідному полі.
- •IV.1.8. Пробій в твердих діелектриках.
- •IV.1.8.1. Електричний пробій в твердих діелектриках.
- •IV.1.8.2. Тепловий пробій в твердих діелектриках.
- •IV.1.8.3. Електрохімічний пробій в твердих діелектриках.
- •IV.1.9. Пробій в рідинах.
- •IV.1.9.1. Пробій в ідеально чистій рідині;
- •IV.1.9.2. Пробій в технічно чистій рідині;
- •IV.1.9.3. Пробій в технічно брудній рідині.
- •IV.1.2.1. Роль рідких діелектриків в електротехнічних приладах.
- •IV.1.2.2. Мінеральні електроізоляційні олії. Їх електро - фізико - хімічні характеристики.
- •IV.1.2.2.1. Трансформаторна олія.
- •IV.1.2.2.2. Конденсаторна олія.
- •IV.1.2.2.3. Кабельна олія.
- •IV.1.2.3. Синтетичні рідкі діелектрики. Їх эелектро - фізико - хімічні характеристики.
- •IV.1.2.4. Кремній і фтороорганічні рідкі діелектрики. Їх електро - фізико - хімічні характеристики.
- •IV.1.2.4.1.Кремнійорганічна рідина.
- •IV.1.2.4.2.Фтороорганічна рідина.
- •IV.1.3.1.А. Реакція утворення полімерів.
- •IV.1.3.1.Б. Гнучкість і хімічний зв'язок.
- •IV.1.3.1.В. Структурні форми і фізичний стан.
- •IV.1.3.1.Г. Склад полімерних ланцюгів.
- •IV.1.3.1.Д. Електричні властивості.
- •IV.1.3.1.Е. Нагрівостійкість.
- •IV.1.4.1. Поняття про пластмасу, основні компоненти.
- •IV.1.4.2. Класифікація пластмаси.
- •IV.1.4.3. Шарові пластмаси, характеристика, основні властивості.
- •Тема IV.1.6. Воскоподібні діелектрики.
- •IV.1.6.2. Парафін.
- •IV.1.6.3. Езерин.
- •IV.1.6.4. Галовакс.
- •IV.1.6.5. Вазелін.
- •IV.1.6.6. Бітуми.
- •Тема IV.1.7. Лаки, емалі, компаунди.
- •IV.1.7.1. Поняття лак и емаль їх класифікація.
- •IV.1.7.2. Компаунди, їх складові части, область застосування.
- •IV.1.7.1. Поняття лак і емаль їх класифікація.
- •IV.1.7.2. Компаунди, їхній склад, зона застосування.
- •IV.1.8.1. Основні характеристики деревини.
- •IV.1.8.2. Папери.
- •IV.1.8.2.1. Технологія виготовлення паперу.
- •IV.1.8.2.2. Основні види паперів.
- •IV.1.8.3. Картони.
- •IV.1.9.1. Природні слюди.
- •IV.1.9.1.1. Загальні поняття.
- •IV.1.9.1.2. Види і хімічний склад і властивості.
- •IV.1.9.1.3. Технологія видобутку.
- •IV.1.9.2. Конденсаторна слюда.
- •IV.1.9.3. Клеєні слюдяні вироби - міканіти.
- •IV.1.9.3.1. Колекторний міканіт.
- •IV.1.9.3.2. Перекладний міканіт.
- •IV.1.9.3.3. Формувальний міканіт.
- •IV.1.9.3.4. Микастрічка.
- •IV.1.9.3.5. Термоупорний міканіт.
- •IV.1.9.4. Матеріали і вироби на основі слюд.
- •IV.1.9.4.1. Слюденіти.
- •IV.1.9.4.2. Слюдопласти.
- •IV.1.9.4.3. Мікалекс.
- •IV.1.9.5. Синтетичні слюди.
- •IV.1.10.1. Скло - загальні поняття і класифікація.
- •IV.1.10.1.А. Сировина для виготовлення скла.
- •IV.1.10.1.Б. Технологія виготовлення скла.
- •IV.1.10.2. Залежність властивостей скла від їх хімічного складу.
- •IV.1.10.3. Класифікація скла по технічному призначенню.
- •IV.1.10.4. Ситали.
- •IV.1.11.1. Поняття кераміка.
- •IV.1.11.1.1. Сировина для отримання.
- •IV.1.11.1.2. Технологічний процес виготовлення.
- •IV.1.11.1.3. Властивості одержуваного матеріалу.
- •IV.1.11.2. Класифікація керамічних діелектриків.
- •IV.1.11.3. Матеріали з низькою діелектричною проникністю.
- •IV.1.11.3.А. Установочна кераміка.
- •IV.1.11.4. Матеріали з високою діелектричною проникністю.
- •IV.2.1. Поняття активний діелектрик.
- •IV.2.2. Класифікація активних діелектриків:
- •IV.2.3.В. Механізм спонтанної поляризації.
- •IV.2.3. Сегнетоелектрики.
- •IV.2.3.А. Класифікація сегнетоелектриків.
- •IV.2.3.Г.1. Конденсаторна сегнетокераміка.
- •IV.2.3.Г.2. Матеріали для варикондів
- •IV.2.3.Г.3. Сегнетоелектрики з ппг.
- •IV.2.3.Г.4. Електрооптичні кристали.
- •IV.2.3.Г.5. Матеріали нелінійної оптики.
- •IV.2.4. П'єзоелектрики.
- •IV.2.5. Піроелектрики.
- •IV.2.6. Електрети.
- •IV.2.7. Рідкі кристали.
- •IV.2.8. Матеріали для лазерів.
- •IV.2.8.1. Вимога до матеріалу лазера.
- •IV.2.8.2. Вимоги до активатору.
- •Тема V.1. Загальні поняття про магнетизм.
- •V. 1.2. Класифікація речовин по магнітним властивостям.
- •V. 1.3. Поняття "домен" і процес намагнічування.
- •V.1.4. Остаточна магнітна індукція, петля гистерезіса.
- •V.1.5. Втрати при намагнічуванні.
- •V.1.6. Точка Кюрі.
- •Тема V.2. Магнітом’які і Магнітотвеpді магнітні матеріали.
- •V.2.1.Г. Пермалої, їх ефх властивості вплив компонентів на магнітні властивості, застосування.
- •V.2.1.Д. Альсифери, їх ефх властивості вплив компонентів на магнітні властивості, застосування.
- •V.2.2. Магнітотвеpді магнітні матеріали класифікація і ефх властивості.
- •V.2.2.А. Леговані криці, що гартуються на мартенсит.
- •V.2.2.Б. Виливні магніто тверді сплави.
- •V.2.2.В. Магніти з порошків.
- •V.2.2.Г. Магніто-тверді ферити.
- •V.2.2.Д. Пластично деформуємо сплави і магнітні стрічки.
- •Тема V.3 Магнітні матеріали спеціального призначення.
- •V.3.1. Класифікація й область застосування.
II.1.2. Поняття металевий провідник.
Металевий провідник - система вузлів кришталевих решіт, яка омивається електронним газом. При впливі на провідник електромагнітного поля, електронний газ прагне рухатися вздовж напрямку даного поля, утворюючи потік - пойменований ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ. Оскільки простір всередині провідника має власну архітектуру, то на шляху електронного газу зустрічаються перепони в виді вузлів решітки, атомів і поруч електронів, що рухаються.
II.1.3. Фізичні процеси в провідниках, електропровідність, поняття опір.
При зіткненні електронів з вузлами решіт, частина їх енергії передається провіднику, який одержує додаткову енергію і гріється. При цьому зштовхнувшись, електрони уповільнюють свій рух. Це явище називають - ОПОР. Він вимірюється в Омах і дорівнює:
|
R=U/I [B/A], [OM], |
(1) |
Якщо з'ясувати провідник як матеріал, який має одиничні лінійні розміри (діаметр, довжину, площу перетину-> м/мм2), то виміряний ОПІР визначається як - ПИТОМИЙ ОПІР – тобто, ОПІР лінійних розмірів:
|
=R*l/s [ОМ*M/мм2] |
(2) |
Самий електронний газ при русі не сприймає енергію нагріву провідника (він тільки її переносник). Кількість носіїв зарядів - концентрація електронів в металевому провіднику при підвищеній t0спостійне.
Однак в наслідок посиленого коливання вузлів кришталевих решіт з підвищенням t0с,кількість перешкод росте на шляху руху електронів - зменшується середня довжина пробігу електронівсp, а тоді зменшується рухливість електронів -, що визначене математичною моделлю процесу:
|
ТКp==1/*d/dT, |
(3) |
Де: ТКp або p - температурний коефіцієнт опору;
d/dT - градієнт зміни опору.
II. 1.4. Вплив на опір різноманітних факторів.
II. 1.4. А. Термальна залежність питомого опору металевих провідників.
При зміні температури в вузькому діапазоні (<4000с) припущенна залежність, що описує процес виглядає так:
|
2= 1*[1+*(T2-T1)], |
(4) |
де:
2, 1- питомий опір при відповідності температур T2, T1;
- середній коефіцієнт питомого опору.
Температурний коефіцієнт описує: як змінюється ОПІР, при зміні температури. При більш високих температурах даний процес має більш складну механіку, тому в попередню залежність вводять виправні коефіцієнти і формула виглядає так:
|
2= 1*[1+*(T2-T1)] +A+B+C+D, |
(5) |
де:
A; B; C; D - виправні коефіцієнти, що вводять.
Якщо припустити, що по провіднику буде йти потік електронів, що росте, то в певний момент електронний газ передає вузлам структури провідника таку енергію, при якій порушується зв'язок і структура почне руйнуватися. Даний процес в природі спостерігається при розчиненні металу. Цей ефект покладений до основ роботи ПЛАВКОГО ЗАПОБІЖНИКА.
II. 1.4. Б. Домішки і дефекти. Сплави.
При розтягуванні, стиску або інших деформаціях з провідниками, в них змінюється опір. Це зв'язане з порушенням структури провідника. Тоді для розрахунку його опору використають залежність:
|
= o*(1±S), |
(6) |
де:
- опір при механічному напруженні ;
o - опір до приладження механічного напруження ;
S - коефіцієнт механічного напруження.
При пластичній деформації збільшується p, тоді для компенсації цього роблять термообробку (віджиг) структури, що вирівнює властивості матеріалу.
В сплавах збільшується p в тому випадку, якщо вони утворюють твердий розчин - при затвердженні загальної кристалізаційної структури (атоми одного входять в грати другого).
В випадку входження в склад сплавлення великої кількості компонентів добитися від нього гарної провідності неможливо. Тому для провідників використовують, в якості матеріалів, не сплави, а чисті метали: Cu; Al; Ag.
Провідність провідника, що описана на основі квантової теорії і виглядає так:
|
=e2*no*a/2m*VT, |
(7) |
|
=K*e2*n2/3*a*h-1, |
(8) |
де:
e - заряджений електрон;
no - число вільних електронів в одиниці V;
a - довжина пробігу між забиваннями
k - числовий коефіцієнт;
h-1 - постійна Планка;
m - маса електрона; VT - середня швидкість вільного електрона в металі