- •Радиоматериалы и радиокомпоненты
- •Радиоматериалы и радиокомпоненты
- •Содержание
- •Введение
- •1. Свойства материалов
- •1. 1. Классификация материалов
- •1. 2. Виды химической связи в материалах
- •1. 3. Структура твердых тел. Дефекты структуры
- •1. 4. Элементы зонной теории твердого тела
- •2. Проводниковые материалы
- •2. 1. Электропроводность проводниковых материалов
- •2. 2 Сверхпроводимость проводниковых материалов
- •2. 3. Контактная разность потенциалов. Термоэлектродвижущая сила
- •2. 4 Контакты
- •2. 5. Классификация проводниковых материалов
- •3. Полупроводниковые материалы
- •3. 1. Особенности полупроводников
- •3. 2. Электропроводность полупроводников
- •3.2.1. Собственная проводимость (γi)
- •3.2.2. Примесная проводимость n - типа (γn)
- •3.2.3. Примесная проводимость р – типа (γр)
- •Донор – дающий, акцептор – принимающий
- •3.2.4. Воздействие теплового поля на электропроводность
- •3. 3. Термоэлектрические свойства
- •3.3.1. Терморезисторы
- •3.3.2. Термоэлементы
- •3. 4. Электронно-дырочный (или p-n) переход
- •3. 5. Фотоэлектрические свойства полупроводников
- •3.5.1. Фоторезистивный эффект
- •3.5.2. Фотоэлектрический эффект
- •3.6. Классификация полупроводниковых материалов
- •Полупроводниковые материалы
- •4. Магнитные материалы
- •4. 1. Природа ферромагнетизма
- •4. 2. Основные характеристики ферромагнетиков
- •4. 3. Потери в ферромагнитных материалах
- •4. 4. Энергия в зазоре ферромагнетика
- •4. 5. Классификация магнитных материалов
- •5. Диэлектрические материалы
- •5. 1. Поляризация диэлектриков
- •5. 1. 1. Виды поляризации
- •5. 1. 2. Влияние различных факторов на поляризуемость диэлектрика
- •5. 1. 3. Электретный эффект
- •5. 2. Электропроводность диэлектриков
- •3. Диэлектрические потери
- •5. 3. 1. Виды диэлектрических потерь
- •5. 3. 2. Схемы замещения диэлектриков и векторные диаграммы к ним
- •5. 3. 3. Зависимость tgδ и Ра от внешних факторов
- •5. 4. Пробой диэлектриков
- •5. 4. 3. Виды пробоя
- •5. 4. 2. Ионизационный пробой
- •5. 4. 3. Электрический пробой (электронный)
- •5. 4. 4. Электрохимический пробой
- •5. 4. 5. Электротепловой пробой твердых диэлектриков (тепловой пробой)
- •5. 5 Классификация диэлектрических материалов
- •Электроизоляционные материалы
- •Библиографический список
2. 5. Классификация проводниковых материалов
Обычно проводники классифицируют по их удельному сопротивлению, по температуре плавления, по твердости и другим факторам.
К первой классификационной группе относят материалы высокой проводимости. Обычно это чистые материалы: медь, серебро, алюминий, никель, и др.
Ко второй группе относят материалы высокого сопротивления. Это, как правило, сплавы: константан, манганин, нихром и др.
К третьей группе относят материалы, способные переходить при определенных критических температурах в сверхпроводящее состояние – сверхпроводники 1 и 2го рода: кадмий, цинк, тантал, свинец, сплав Nb3Sn и др.
В четвертую группу включим различные материалы, используемые в качестве термопар: медь-константан; медь-копель; хромель-копель; хромель-алюмель; платина-платинородий.
В пятую группу относят материалы, используемые в качестве контактных для сильноточной аппаратуры, слаботочной аппаратуры, размыкаемых высоковольтной к низковольтной аппаратуры, скользящих: серебро, медь, золото, вольфрам, графит, композиции: Cu-W, Cu-графит, Ag-W и др.
Ниже приводится справочная таблица 2. 2 некоторых проводниковых материалов, используемых в радиоэлектронике.
Таблица 2.2
|
Металл проводника |
Химичес- кий индекс |
Удельн. эл. сопртив- ление ρ мкОм∙м или Ом∙мм2/м |
Темпер. коэфф. удельного сопротив- ления ТКρ, 1/град |
Коэфф. теплопро- водности λ Вт/м∙град |
Термо- ЭДС относи- тельно меди, мкВ/град
|
Работа выхода электрона из металла, Wвых, эВ |
Темпе- ратура правле-ния, Тпл, °С | |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |
|
Чистые металлы | ||||||||
|
Серебро |
Ag |
0,016 |
4∙10-3 |
425 |
|
4,4 |
961 | |
|
Медь |
Cu |
0,0172 |
4,3∙10-3 |
390 |
|
4,3 |
1083 | |
|
Золото |
Au |
0,024 |
3,8∙10-3 |
293 |
|
4,8 |
1063 | |
|
Алюминий |
Al |
0,028 |
4,2∙10-3 |
209 |
|
4,3 |
657 | |
|
Индий |
In |
0,09 |
4,7∙10-3 |
25 |
|
— |
156 | |
|
Олово |
Sn |
0,12 |
4,4∙10-3 |
65 |
|
4,4 |
232 | |
|
Свинец |
Pb |
0,21 |
3,7∙10-3 |
35 |
|
3,7 |
327 | |
|
Никель |
Ni |
0,073 |
6,5∙10-3 |
95 |
|
5 |
1455 | |
|
Железо |
Fe |
0,098 |
6∙10-3 |
73 |
|
4,5 |
1535 | |
|
Титан |
Ti |
0,42 |
4,4∙10-3 |
15 |
|
4,1 |
1680 | |
|
Платина |
Pt |
0,105 |
3,9∙10-3 |
71 |
|
5,3 |
1773 | |
|
Молибден |
Mo |
0,057 |
4,6∙10-3 |
151 |
|
4,2 |
2620 | |
|
Тантал |
Ta |
0,135 |
3,8∙10-3 |
54 |
|
4,1 |
2970 | |
|
Вольфрам |
W |
0,055 |
4,6∙10-3 |
168 |
|
4,5 |
3380 | |
|
Графит поли- кристалл |
C |
8 |
-1∙10-3 |
— |
|
|
| |
|
Графит |
C |
10…50 |
-2∙10-4 |
— |
|
|
| |
|
Сплавы | ||||||||
|
Манганин |
Cu– 86% Mn- 12% |
0,42…0,48 |
(5…30)∙10-6 |
1…2 |
|
940 | ||
|
Константан |
Cu– 60% Ni– 40% |
0,48…0,52 |
(5…20)∙10-6 |
40…50 |
|
1270 | ||
|
Нихром |
Ni– 60% Cr– 15% |
1…1,2 |
1,7∙10-4 |
|
|
|
1360 | |
|
Фехраль |
Cr – 15% Al – 5% остальн. Fe |
1,3 |
1,2∙10-4 |
|
|
|
1450 | |
|
Хромаль |
Cr – 23% Al – 5% остальн. Fe |
1,5 |
6,5∙10-5 |
|
|
|
| |
|
Нейзильбер |
|
0,35 |
3∙10-6 |
|
|
|
1050 | |
|
Термопары | ||||||||
|
Медь-константан |
Тизм до 350 °С | |||||||
|
Хромель-алюмель |
Тизм до 1000 °С | |||||||
|
Платина-платинородий |
Тизм до 1600 °С | |||||||