Класифікація електрорадіоматеріалів

 

 29 березня 2021р. 

Предмет: Матеріалознавство радіоелектронних засобів.

 Урок 1, 2 : Загальні відомості про електрорадіоматеріали.  Класифікація електро­радіоматеріалів. 

  

             Електрорадіоматеріалами називаються матеріали, що характеризуються певними властивостями по відношенню до електромагнітного поля і застосовуються в електро- і радіотехніці з урахуванням цих властивостей. За дією на матеріал електричного та магнітного полів всі матеріали поділяються на діелектричні, провідникові, напівпровідникові і магнітні.

Діелектриками називаються матеріали основною властивістю яких є здатність до поляризації і в яких можливе існування електростатичного поля. Вони використовуються в різних електро- технічних пристроях для утворення електричної ізоляції, тобто запобігання витоків електричних зарядів. Діелектрики розділюють електричні кола одне від одного або струмопровідні частини від провідникових частин (металеві корпуси, заземлення тощо). В конденсаторах діелектричні матеріали служать для утворення деякого значення ємності. Реальний технічний діелектрик тим більше наближається до ідеального, чим менша його питома електропровідність, і чим слабше виражені в нього сповільнені механізми поляризації, пов’язані з розсіюванням електричної енергії і виділенням тепла. Питомий електричний опір діелектриків лежить в межах 109 ÷1020 Ом·см. Діелектрики поділяють на газоподібні, рідкі і тверді, які можуть бути природніми і синтетичними, а також неорганічними і органічними. За розмірами молекул поділяються на низькомолекулярні та високомолекулярні, за формою молекул – на термопластичні і термореактивні, за електричними властивостями класифікуються на полярні і неполярні. Провідникові матеріали – це матеріали, в яких сильно виражена у порівнянні з іншими матеріалами електропровідність та тепло- провідність при нормальних температурах. У провідників валентна зона впритул прилягає до зони провідності або навіть перекривається нею. Внаслідок цього електрони в металі можуть переходити з рі- внів заповненої зони на незайняті рівні вільної зони навіть під впливом слабких напруженостей прикладеного до провідника електричного поля. 19 Питомий електричний опір провідників лежить в межах 10-6 ÷10-3 Ом·см. Провідники можуть бути класичними, кріопровід- никами і надпровідниками, в яких система кристалічної ґратки складається з вузлів з додатнім іоном, що знаходяться в середовищі вільних електронів і які визначають високу електропровідність і теплопровідність провідників. До провідникових матеріалів відносять матеріали високої провідності, з яких виготовляють струмопровідні частини електричних машин і апаратів, обмотки, контакти, проводи і кабелі та сплави високого опору для виготовлення резисторів, електронагрівальних пристроїв, реостатів, термопар тощо. Напівпровідникові матеріали – це ті матеріали, які за своєю питомою провідністю є проміжними між провідниками і діелектриками, відмінною особливістю яких є сильна залежність питомої провідності від концентрації і виду домішок або інших дефектів, а також від зовнішніх енергетичних впливів (температура, освітле- ність, електричне поле, деформації, радіаційне поле і т.д.). Питомий електричний опір напівпровідників лежить в межах 10-4 ÷109 Ом·см. Класифікуються на хімічні елементи (прості) і хімічні з’єднання (складні), причому останні за кількістю складових можуть бути: двоелементними (бінарні) і багатоелементними; за типом електропровідності: типу n – електронна електропровідність, типу р – діркова електропровідність; органічні і неорганічні, а за характером електропровідності – електронні та іонні; за структурою – кристалічні та аморфні. До напівпровідників належать такі основні матеріали: кремній, германій, селен, телур, сірка та інші. Магнітні матеріали за своїми властивостями поділяються на сильномагнітні: феромагніти і феромагніти (магнітотверді та магнітом’які) і слабомагнітні: парамагнетики і діамагнетики. Пере- важна більшість електрорадіоматеріалів є немагнітними. Проте серед магнітних матеріалів розрізняють провідникові, напівпровідникові і діелектрики. Від цього залежить частотний діапазон їх застосування. До магнітних матеріалів відносять залізо, нікель, кобальт і їхні сплави, сплави хрому і марганцю, гадоліній, ферити, різні сполуки. Магнітні матеріали застосовуються для виготовлення осердь трансформаторів, магнітних систем електричних машин, в апаратах, приладах тощо. 

 Завдання : скласти конспект, що містить загальні відомості та класифікацію електрорадіоматеріалів.