
- •Введение.
- •1. Общие сведения об электрорадиоматериалах.
- •1.1 Классификация материалов.
- •1.По назначению:
- •5.. По химическому составу:
- •6. По применению:
- •1.2 Нормативно- техническая документация (нтд)
- •1.3 Правила оценки свойств материалов.
- •1.4 Общие сведения о строении материалов.
- •1.5 Кристаллические вещества. Их свойства и характеристики.
- •1.6 Дефекты кристаллического строения.
- •1.7 Анизотропия кристаллов.
- •1.8 Процесс кристаллизации металлов.
- •1.9 Понятия о сплавах.
- •1.10 Свойства и характеристики электрорадиоматериалов.
- •1.Электрические характеристики
- •2. Механические характеристики.
- •Где: f- усилие, с которым шарик вдавливался в материал
- •3. Тепловые характеристики.
- •1.11 Коррозия металлов и сплавов. Меры защиты от коррозии.
- •2. Проводниковые материалы.
- •2.1 Классификация проводниковых материалов.
- •1. По агрегатному состоянию:
- •2. По типу проводимости:
- •3. По применению:
- •2.2 Электрофизические свойства проводников.
- •Материалы высокой удельной проводимости.
- •2.3.1 Медь и ее сплавы. Свойства. Применение.
- •2. Латунь.
- •2.3.2 Алюминий и его сплавы. Свойства. Применение.
- •2.3.3 Благородные металлы.
- •Материалы высокого удельного сопротивления.
- •3. Диэлектрические материалы.
- •3.1 Физико-химические свойства диэлектриков.
- •3.2 Электрофизические свойства диэлектриков.
- •3.2.1 Основным электрофизическим свойством конденсаторных диэлектриков является поляризация.
- •2. От частоты приложенного напряжения.
- •3.2.2 Электропроводность в диэлектриках.
- •3.2.3 Потери энергии в диэлектриках.
- •Iобщ Тангенс угла определяет потери энергии в диэлектрике
- •Твердые органические диэлектрики. Органические диэлектрики получают двумя способами:
- •3.3.1 Полимеризационные синтетические материалы.
- •Полимерные углеводороды.
- •Фторорганические полимеры.
- •3.3.2 Поликонденсационные синтетические материалы.
- •3.3.3 Пластмассы.
- •3.3.4 Электроизоляционные лаки, эмали, компаунды.
- •Твердые неорганические диэлектрики.
- •Стекло.
- •Керамика (Изучить самостоятельно)
- •Слюда (Изучить самостоятельно)
- •Ситаллы. (Изучить самостоятельно)
- •3.5 Активные диэлектрики
- •3.5.1. Электреты.
- •Термоэлектреты.
- •Фотоэлектреты.
- •Пьезоэлектрические материалы ((Изучить самостоятельно)
- •Сегнетоэлектрические материалы. (Изучить самостоятельно)
- •4. Полупроводниковые материалы.
- •4.1 Свойства полупроводников.
- •4.2 Простые полупроводники.
- •4.3 Сложные полупроводники.
- •Это соединение бора, индия, галлия, алюминия (III гр.) с азотом, фосфором, сурьмой, мышьяком (Vгр.). Широко используются следующие материалы:
- •5. Магнитные материалы
Фотоэлектреты.
Получают при одновременном воздействии электрического поля и световой энергии на материалы, обладающие фотопроводностью. После прекращения воздействия световой энергии разноименные заряды остаются «замороженными» у противоположенных сторон диэлектрика. Фотоэлектреты необходимо хранить только в темноте.
Радиоэлектреты.
Получают при воздействии радиоактивного излучения,т.е. ускоренных заряженных частиц. Электризованный поверхностный слой получается за счет ударной ионизации или внедрения ускоренных частиц.
Трибоэлектреты. Получают при механическом взаимовоздействии двух диэлектриков (трении).
С течением времени заряд электрета уменьшается, что связано с разрушением остаточной поляризации. Время, в течение которого стабилизированный электрический заряд уменьшается в 2,72 раза, называется временем жизни электрета.
В качестве электретов используют как органические материалы, так и неорганические.
Из природных материалов применяют янтарь, канифоль, слюду и их смеси. Природные электреты обладают низкой стабильностью заряда, высокой чувствительностью к условиям хранения, время жизни не более 1 года. В изделиях радиоэлектроники практически не применяют из-за низкого качества.
В качестве синтетических материалов для изготовления электретов используют органические полимерные пленки с высокими диэлектрическими свойствами (лавсан, поликарбонат, полипропилен). Синтетические электреты в виде пленок применяют в качестве мембран в микрофонах, вибропреобразователях.
Электреты из неорганических материалов изготавливают на основе титаносодержащей керамики, ситаллов, различных стекол.
Электректы применяются для изготовления элементов электрической памяти, дозиметров проникающей радиации, для световой записи информации на диэлектрическую пленку.
Пьезоэлектрические материалы ((Изучить самостоятельно)
Сегнетоэлектрические материалы. (Изучить самостоятельно)
4. Полупроводниковые материалы.
Полупроводники – это материалы с удельным сопротивлением =10-5 – 106.
Полупроводники должны обладать высокой степенью чистоты, т.к. их свойства зависят от очень малого количества примесей (их должно быть не более 10-8%).
К особенностям полупроводников относятся:
В чистых полупроводниках практически нет свободных зарядов, т.к. они связаны прочными ковалентными связями.
Электрический ток в полупроводниках может возникать и изменяться в широком диапазоне под влиянием внешних воздействий (эл. напряжение,
температура, интенсивность освещения).
Перемещение электронов в одном направлении (Iэ) и дырок в другом (Iд) определяют собственную электропроводность в полупроводнике.
Iсобств=Iэ + Iд, следовательно Iэ = Iд,
Т.к. собственный ток в полупроводниках очень мал, для получения свободных зарядов в чистый полупроводник вводят легирующие примеси:
1.Донорные примеси. Обеспечивают полупроводник свободными электронами для получения электронной проводимости
Валентность донорных примесей должна быть больше валентности основного материала. Так в 4х валентный германий или кремний вводят 5ти валентные мышьяк, сурьму, фосфор. Получаем
Iэ >> Iд.
2. Акцепторные примеси. Обеспечивают дырочную проводимость. Валентность примесей должна быть меньше валентности основного материала.
Так в 4х валентный германий или кремний вводят 3х валентные бор, индий, галий, алюминий. Получаем
Iэ << Iд.
На величину тока в полупроводниках влияет:
1. Температура. При повышении температуры проводимость всех полупроводников увеличивается. Рост происходит тем интенсивнее, чем больше донорных или акцепторных примесей введено в полупроводник.
При температуре близкой к абсолютному 0 (-273 Со) полупроводники становятся диэлектриками.
2. Приложенное напряжение. В полупроводниках наблюдается нелинейная зависимость тока от напряжения, т.к. при повышении величины приложенного напряжения сопротивление полупроводника уменьшается. При изменении
полярности
приложенного
напряжения, ток также меняет свое направление.