- •1. Полупроводниковые материалы
- •1.1. Характеристика основных свойств
- •1.2 Классификация.
- •3. Подвижность свободных носителей заряда ( n и p)
- •5. Относительная диэлектрическая проницаемость.
- •6. Плотность материала.
- •7. Удельное сопротивление собственных полупроводников.
- •1.3.1. Кремний Si.
- •1.3.2. Германий Ge.
- •1.4. Сложные полупроводники.
- •1.4.1. Соединения группы а2b6.
- •1.4.2. Соединения группы а4в4.
- •1.4.3. Окисные полупроводники.
- •1.4.4. Поликристаллические полупроводники.
- •1.4.5. Аморфные полупроводники.
- •1.5. Параметры полупроводниковых материалов
- •1.6. Классификация полупроводниковых материалов
- •1.7. Полупроводниковый кремний как конструкционный материал
- •1.8. Вопросы и задачи
- •2. Проводниковые материалы
- •2.1. Определение и свойства проводников
- •2.2. Зависимость электрических свойств проводниковых материалов от внешних факторов
- •2.2.1. Температурная зависимость удельного сопротивления металлических проводников
- •2.2.2. Зависимость удельного сопротивления проводниковых материалов от давления
- •2.2.3. Сопротивление проводников на высоких частотах
- •2.2.4 Свойства материалов в виде тонких плёнок.
- •2.3 Материалы высокой проводимости.
- •2.4 Металлы высокого сопротивления.
- •2.5 Монометаллические резистивные материалы.
- •2.6 Металлические сплавы
- •2.7. Металло-окисные резистивные материалы.
- •2.8. Интерметаллические сплавы.
- •2.9. Механические композиции.
- •2.10. Материалы для толстоплёночных гис.
- •2.11. Сплавы специального назначения.
- •2.12 Биметаллы.
- •2.13. Вопросы и задачи
- •3. Диэлектрические материалы
- •3.1. Определение, основные свойства
- •3.1. Графики зависимости диэлектрической проницаемости
- •3.2. Параметры диэлектриков
- •3.2.1. Электрические параметры
- •3.2.2. Тепловые параметры
- •3.2.3. Физические параметры
- •3.3. Обзор диэлектрических материалов.
- •3.4. Функции пассивных диэлектриков в рэа.
- •3.5. Классификация пассивных диэлектриков.
- •3.6. Газообразные диэлектрики.
- •3.7. Жидкие диэлектрики.
- •3.8. Твердеющие диэлектрики.
- •3.9.1. Лаки.
- •3.9.2. Эмали.
- •3.9.3. Компаунды.
- •3.10. Полимеры.
- •3.11.1. Природные полимеры.
- •3.11.2. Линейные полимеры.
- •3.11.3. Полимеры, получаемые поликонденсацией.
- •3.12. Композиционные пластмассы и слоистые пластики.
- •3.13. Полимерные клеи и адгезивы.
- •3.14. Стекла.
- •3.14.1 Способы аморфизации материалов.
- •3.14.2. Общая характеристика стекол.
- •3.14.3. Химический состав и свойства оксидных стекол.
- •3.14.4. Техническое назначение стекол.
- •3.14.5. Кварцевое стекло высокой чистоты.
- •1.10. Стеклокристаллические материалы – ситаллы.
- •3.16. Техническая керамика.
- •3.16.1. Общая характеристика.
- •3.16.2. Виды керамики, применяемые в рэа.
- •3.17. Кварцевое стекло
- •3.18. Вопросы и задачи
- •4.2. Прецизионные сплавы
- •4.3. Вопросы
- •5. Магнитные материалы
- •5.1. Классификация веществ по магнитным свойствам
- •5.2. Основные свойства и параметры магнитных материалов
- •5.3. Виды магнитных материалов
- •5.4. Влияние состава, механической и термической обработки на магнитные свойства ферромагнетиков.
- •5.5. Магнитомягкие материалы.
- •5.5.1. Требования к магнитомягким материалам.
- •5.5.2. Классификация магнитомягких материалов.
- •5.5.3. Магнитомягкие материалы для постоянных и низкочастотных магнитных полей.
- •5.5.4. Высококачественные магнитомягкие материалы.
- •5.6. Магнитотвердые материалы.
- •5.6.1. Мтм для постоянных магнитов.
- •5.6.2. Мтм для магнитных лент.
- •5.7. Магнитные материалы специального назначения.
- •5.7.1. Материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ппг)
- •5.7.2. Магнитострикционные материалы.
- •5.7.3. Магнитные пленки.
- •5.7.4. Свч ферриты.
- •5.8. Вопросы
4.2. Прецизионные сплавы
К прецизионным сплавам обычно относят материалы с особыми свойствами теплового расширения и упругости, немагнитные, коррозионностойкие и теплостойкие, термобиметаллы и другие.
В приборостроении часто требуются сплавы с минимальным коэффициентом теплового расширения в интервалах температур –60…+100ºС. Их используют для изготовления высокоточных приборов, устройств, требующих как можно меньшей зависимости от температуры окружающей среды. К таким материалам относятся: сплав 36Н (инвар), который состоит из 35…37% никеля, остальное – железо; сплав 32НКД – 31,5…33% никеля, 3,2…4,2% углерода, 0,6…0,8% меди, остальное – железо; сплав 29НК (Н29К18) (ковар) – 28,5…29,5% никеля, 17…18% углерода, остальное – железо. Существует и ряд других сплавов с заданными коэффициентами теплового расширения [12]. Физико-механические свойства перечисленных сплавов приведены в табл. 4.1 [13].
Таблица 4.1
Сплав |
γ, г/мм3 |
σВ, МПа |
σТ, МПа |
tПЛ, ºС |
αL∙10-6 1/ºC при +100ºC |
Е, МПа |
36Н |
8,2∙10-3 |
455 |
261 |
1430 |
0,8 |
151000 |
32НКД |
8,1∙10-3 |
459 |
319 |
– |
3,6 |
144000 |
Окончание табл. 4.1 |
||||||
29НК |
8,3∙10-3 |
530 |
360 |
1450 |
4,4…5,5 при 300ºC |
148000 |
35НКТ |
8,1∙10-3 |
587 |
336 |
1430 |
0.4 |
– |
30НКД |
8,0∙10-3 |
520 |
360 |
1450 |
3,3…4,0 при 300ºC |
140000 |
33НК |
8,2∙10-3 |
520 |
310 |
1460 |
6,8…8,3 при 300ºC |
142000 |
39Н |
8,2∙10-3 |
460 |
280 |
1440 |
0,8 |
– |
36НХ |
8,2∙10-3 |
450 |
350 |
1450 |
– |
156000 |
Описанные сплавы применяются для деталей высокоточных измерительных и контрольных приборов, для деталей приборов, работающих при повышенных механических нагрузках и требующих постоянных размеров в интервале климатических изменений температур. Сплавы 39Н и 36НХ используются для изготовления деталей приборов, работающих при низких температурах. Сплав 29НК рекомендуется для получения вакуумноплотных спаев элементов приборов со стеклами С49-1, С49-2, С48-1 (ЗС-8), С47-1. Этот сплав широко применяется для получения вакуумноплотных спаев в авиационных приборах, например, в датчиках угловых скоростей для получения гермовыводов в крышках. Сплав 42Н рекомендуется для спаев с керамикой, для деталей, подвергаемых серебрению, для изготовления термобиметалла.
Ряд сплавов: 42НХТЮ (Н41ХТ), 44НХТЮ (Н43ХТ), 97НЛ (ЭИ996), 36НХТЮМ8, 10КНХМВ, 36НХТЮ (Н36НХТЮ, ЭИ702, ЭИ702С), 36НХТЮМ – рекомендуются для изготовления упругих ЧЭ приборов и пружин, работающих при повышенных температурах и в агрессивных средах. Сплавы 42НХТЮ, 44НХТЮ отличаются малым температурным коэффициентом модуля упругости, а 36НХТЮ, 36НХТЮМ5 относятся к немагнитным коррозионностойким сплавам с высокими упругими свойствами. Сплавы 10КНХМВ, 97НЛ (ЭИ996) рекомендуются для изготовления токоведущих и силовых упругих элементов, растяжек и подвесов электроизмерительных приборов. Растяжки можно выполнять также из оловянно-цинковой бронзы БрОЦ4-3, бериллиевой бронзы БрБ2, платиново-серебряного сплава ПлСр-20 и кобальт-никель-хромового сплава К40НХМВ [12].