37. Основные характеристики механических своймтв материалов.

Важнейшими механическими свойствами материалов являются прочность, пластичность, твердость. Основные прочностные свойства характеризуются пределами прочности, текучести. Пластические свойства относительным удлинением, относительным сужением и ударной вязкостью. Все перечисленные характеристики определяются на стандартных образцах с помощью испытательных машин.

Пределом прочности _в (кгс/мм²) называется наибольшая нагрузка, предшествующая разрушению образца, отнесеная к единице площади поперечного сечения образца.

Пределом текучести _0,2 (кгс/мм²) называется напряжение, при котором остаточная деформация образца при растяжении составляет 0,2 % от его первоначальной длины.

Относительным удлинением  называется отношение приращения длины образца после растяжения к его первоначальной длине:

• = (l/l)*100 %.

Относительным сужением  называется отношение уменьшения площади поперечного сечения образца после растяжения к первоначальной площади поперечного сечения:

 = (F/F)*100 %.

Значение ударной вязкости _н (кгс/мм²) представляет собой работу удара, затрачиваемую на разрушение образца, отнесенную к единице площади поперечного сечения стандартного образца.

52 Полупроводниковые химические соединения.

Полупроводниковые химические соединения, их условно обозначают формулами А^IV В^IV, А^III В^V, А^II В^VI, буквы А и В обозначают различные химические элементы с соответствующей валентностью. К группе А^III В^V относятся антимонид индия InSb, фосфид галлия GaP. Антимонид индия применяется для изготовления фотоэлементов высокой чувствительности (основанных на использовании различных видов фотоэффекта), датчиков ЭДС Холла и оптических фильтров, термоэлектрических генераторов и холодильников. Фосфид галлия GaP - материал с широкой запрещенной зоной (2,3 эВ), используется для изготовления светодиодов с красным или зеленым свечением в зависимости от вводимых в него примесей. Соединения А^II В^VI, к которым относятся халькогениды цинка, кадмия, ртути, сульфиды, селениды, теллуриды, применяются для изготовления фоторезисторов, высоковольтных датчиков Холла, в инфракрасной технике, для создания промышленных люминофоров и другие. Из сульфидов известны следующие соединения: сернистый свинец (PbS), сернистый висмут (Bi₂S₃), сернистый кадмий (CdS) используются для изготовления фоторезисторов, электролюминофоров.

53 Слоистые пластики.

Широкое применение в электрических машинах, аппаратах, трансформаторах, приборах получили слоистые пластики, преимущественно электроизоляционного назначения. К слоистым пластикам относятся гетинакс и текстолит с разными наполнителями и древеснослоистые пластики.

54 Органоволокниты

Органоволокниты обладают высокой удельной прочностью в сочетании с хо­рошими пластичностью и ударной вяз­костью. Характерной особенностью органоволокнитов является единая поли­мерная природа матриц и армирующих волокон. Матрица и наполнитель имеют близкие значения температурных коэффициентов линейного расширения, им свойственны химическое взаимодей­ствие и прочная связь. Органоволок­ниты имеют бездефектную и практиче­ски беспористую структуру (пористость 1-3%), хорошую стабильность механи­ческих свойств. Слабым местом при нагружении материала является не столь­ко граница раздела между волокном и матрицей, сколько межмолекулярные связи в самом волокне.

Структура волокна неоднородна. Она состоит из ориентированных макромо­лекул и их совокупности-фибрилл. Большая степень их ориентации в на­правлении оси волокон обеспечивает во­локнам высокие прочность и жесткость при растяжении в этом направлении. Однако неоднородность структуры во­локон обусловливает различные напря­женные состояния в отдельных ее эле­ментах. Между ними возникают напря­жения сдвига, которые приводят снача­ла к расщеплению волокна вдоль оси, а затем к разрушению. Такой механизм разрыва волокон вызывает боль­шую работу разрушения композицион­ного материала в целом. Это характери­зует высокую прочность при статиче­ском и динамическом нагружении. Ор­гановолокниты, особенно с эластичным наполнителем, имеют очень высокую ударную вязкость (600-700 кДж/м2). Слабые межмолекулярные связи являются причиной низкой прочности и жесткости при сжатии. При этом предельная деформация при сжатии определяется не разрушением волокон, а их искривлением. Дополнительное ар­мирование органоволокнитов волокна­ми, затрудняющими это искривление, например, углеродными или борными, повышает прочность при сжатии.

55 Полупроводниковые комплексы.

Полупроводниковые комплексы представляют собой материалы сложного состава, которые в основном применяются при изготовлении термоэлементов, термогенераторов, холодильных устройств. В таблице 3.2 приведены некоторые из них, применяемые в термоэлектрических устройствах.

Таблица 3.2 – Полупроводниковые материалы сложного состава

Материал	Тип электропроводности	Ширина за-прещенной зоны, эВ	Максимальная рабочая температура, 0С	Коэффициент теплопроводности, Вт/(мК)
Bi0,4Sb1,6Te3	P	0,19	650	1,0
Bi2Te2,7Se0,3	N	0,20	600	1,1
AgSbTe2	P	0,30	750	0,6
Ge0,3Si0,7	N	1,10	1200	3,8