2. Проводниковые материалы

2.1. Определение и свойства проводников

удельным сопротивлением меньше 10^-4Ом×м, для коммутации, и накопления зарядов. можно изготовить и резистивные элементы. все металлы, а также углерод.

кристаллическими веществами, особый вид металлической связи. пластичностью, металлический блеск, хорошо проводят ток и тепло.

;

(2.1)

где j – плотность электрического тока; Е – напряженность электрического поля; w – плотность теплового потока; DT – разность температур на единичном участке длины; g и l – коэффициенты удельной электрической проводимости и теплопроводности

связь между удельной электрической проводимостью и удельной теплопроводностью,:

,где L₀=2,45×10^-8B²K^-2 – число Лоренца,

Основными параметрами,

1) удельное объемное электрическое сопротивление r или удельная проводимость g,

2) температурный коэффициент удельного сопротивления;

3) коэффициент теплопроводности;

4) коэффициент термо-э.д.с.

Удельное объемное сопротивление

сопротивлением R, поперечным сечением S и длиной L

(2.2)

g=1/r_v, есть удельная проводимость. Для тонких пленок удельное сопротивление проводников выше, чем для массивных проводников. В гибридных интегральных схемах проводники и резисторы имеют одинаковую малую толщину. удельное сопротивление квадрата пленки r_• , где h – толщина

Температурный коэффициент удельного сопротивления (К^-1)

(2.3)

Средний температурный коэффициент удельного сопротивления

(2.4)

r_T для температуры Т:

(2.5)

Коэффициент теплопроводности l прямо пропорционален удельной проводимости. наивысшим: серебро, медь, алюминий.

(2.6)

Коэффициент термо-э.д.с. контактную разность потенциалов, при контакте двух металлов. в з цепи двух проводников один контакт нагреть до Т₁, другой до Т₂, возникает термо-э.д.с.

(2.7)

где К – коэффициент термо-э.д.с., для пары проводников, В/К.

Механические свойства пределом прочности при растяжении и относительным удлинением при разрыве .

Пределом прочности при растяжении напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению:

(Па)

(2.8)

где F_D – наибольшая нагрузка, которую может выдержать образец; S₀ – первоначальное сечение образца, м².

Относительным удлинением отношение удлинения образца к его первоначальной длине l₀, в процентах:

(2.9)

где l_P – длина образца после разрыва.

температурный коэффициент (линейного расширения, изменение размеров (длины, ширины, толщины) при нагревании. температурный коэффициент длины при заданной температуре (ТКl) и его среднее значение (a_l) в интервале температур:

(2.10)

Максимальные TKl для тугоплавких металлов, используются для вакуумно-плотных спаев со стеклом, керамикой Созданы сплавы, согласованные по TKl c определенными сортами.

при измерении a_r (TKR): a_r=a_R+a_l, где a_R – температурный коэффициент сопротивления данного резистора. У чистых металлов a_r>>a_l, поэтому у них a_r»a_R.