Учебное пособие по дисциплине «Материаловедение и технология материалов», «Материалы и компоненты электронных средств», «Радиоматериалы и радиокомпоненты»
Кафедра конструирования узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры
Библиографическая запись:
Оглавление (содержание)
1 ОБЩИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ 8
1.1 Введение 8
1.2 Характеристики и параметры материалов 9
1.3 Типы химических связей 10
1.3.1 Межатомные связи 10
1.3.2 Межмолекулярные связи 14
1.4 Кристаллическое состояние вещества 15
1.5 Дефекты кристаллической структуры 17
1.6 Аморфное состояние вещества 19
1.7 Нанокристаллическое состояние вещества 20
2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОВОДНИКОВЫХ
МАТЕРИАЛОВ 23
2.1 Зонная энергетическая структура металлов 23
2.2 Основные электрические параметры металлов 25
2.3 Удельное сопротивление чистых металлов 26
2.4 Электрические свойства металлических сплавов 29
2.5 Влияние частоты напряжения на сопротивление проводников.
Поверхностный эффект и эффект близости 30
2.6 Сопротивление тонких металлических пленок. Размерные
эффекты. Поверхностное удельное сопротивление. 34
2.7 Свойства проводниковых материалов и их классификация по
функциональному назначению 35
2.7.1 Проводники электрического тока 35
2.7.2 Контактные материалы 38
2.7.3 Сплавы на основе железа для электронагревателей 38
2.7.4 Материалы для термопар 39
2.7.5 Сверхпроводники 40
2.7.6 Криопроводники 42
3. РЕЗИСТОРЫ 43
3.1. Основные параметры и характеристики резисторов 45
3.1.1. Номинальное сопротивление и допуск 45
3.1.2. Номинальная мощность рассеивания 47
3.1.3. Электрическая прочность резистора 47
3.1.4. Стабильность 48
3.1.5. Собственные шумы 50
3.1.6. Частотные свойства резисторов 52
3.1.7. Надежность резисторов 53
4
3.1.8. Специфические параметры и характеристики резисторов
переменного сопротивления 53
3.1.9. Условные и кодированные обозначения резисторов и их
запись в конструкторских документах 55
3.2. Непроволочные резисторы постоянного сопротивления 60
3.2.1. Конструктивные особенности непроволочных резисторов 60
3.2.2. Углеродистые и бороуглеродистые резисторы 61
3.2.3. Металлопленочные и металлоокисные резисторы 61
3.3. Композиционные резисторы 62
3.4. Проволочные резисторы постоянного сопротивления 63
3.5. Непроволочные резисторы переменного сопротивления 65
3.6. Проволочные резисторы переменного сопротивления 66
3.7. Резисторы для поверхностного монтажа и интегральных схем. 67
3.8. Специальные резисторы и материалы для них 70
4 ДИЭЛЕКТРИКИ (ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ) 73
4.1 Функции, выполняемые диэлектриками в РЭА 73
4.2 Свободные и связанные заряды. Поляризация 74
4.3 Электрический момент диполя 76
4.4 Собственный и индуцированный электрический момент.
Полярные и неполярные диэлектрики 77
4.5 Поляризованность 77
4.6 Диэлектрическая восприимчивость 79
4.7 Электрическая индукция. Диэлектрическая проницаемость.
Виды диэлектрических сред 80
4.8 Емкость конденсатора 81
4.9 Виды поляризации 84
43.9.1 Классификация видов поляризации и их особенности 84
4.9.2 Упругие виды поляризации 86
4.9.3 Неупругие виды поляризации 88
4.10 Зависимость диэлектрической проницаемости от различных
факторов 94
4.10.1 Зависимость от частоты напряжения 94
4.10.2 Зависимость от агрегатного состояния вещества 96
4.10.3 Зависимость от температуры 97
43.10.4 Зависимость от состава. Эффективная диэлектрическая
проницаемость неоднородных диэлектриков 99
4.11 Диэлектрические потери 102
4.11.1 Виды диэлектрических потерь 102
4.11.2 Потери, обусловленные током проводимости 103
4.11.3 Потери, обусловленные поляризацией 105
4.11.4 Тангенс угла диэлектрических потерь 110
5
4.11.5 Схемы замещения конденсатора с потерями 111
4.12 Пробой диэлектриков 113
4.12.1 Основные понятия 113
4.12.2 Пробой газов 114
4.12.3 Пробой жидких диэлектриков 121
4.12.4 Пробой твердых диэлектриков 123
5 ПАССИВНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ 129
5.1. Классификация пассивных диэлектриков 130
5.2 Основные сведения о строении и свойствах полимеров 130
5.3 Линейные полимеры 133
5.4 Композиционные порошковые пластмассы и слоистые пластики 137
5.5 Электроизоляционные компаунды 138
5.6 Неорганические стекла 140
5.7 Ситаллы 144
5.8 Керамика 145
5.9 Слюда и материалы на ее основе 148
5.10 Неорганические электроизоляционные пленки 149
6 АКТИВНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ 150
6.1 Сегнетоэлектрики 150
6.1.1 Спонтанная поляризация 150
6.1.2 Характеристики и параметры сегнетоэлектриков 154
6.1.3 Температурные свойства сегнетоэлектриков 157
6.1.4 Сегнетоэлектрические материалы. Антисегнетоэлектрики 159
6.1.5 Применение сегнетоэлектриков 160
6.2 Пьезоэлектрики 163
6.2.1 Общие свойства 163
6.2.2 Практическое применение пьезоэлектриков 165
6.2.3 Пьезоэлектрические материалы 168
6.3 Электреты 169
6.3.1 Основные понятия об электретах 169
6.3.2 Электретные материалы 171
6.4 Жидкие кристаллы 173
7. КОНДЕНСАТОРЫ 175
7.1. Общие сведения 175
7.2. Классификация конденсаторов 176
7.3. Условные обозначения и маркировка конденсаторов 178
7.4. Основные параметры и характеристики конденсаторов
постоянной емкости 181
7.4.1. Свойства постоянных конденсаторов 181
6
7.4.2. Номинальная емкость и допуск 181
7.4.3. Электрическая прочность 182
7.4.4. Сопротивление изоляции 183
7.4.5. Потери энергии 183
7.4.6. Реактивная мощность 184
7.4.7. Полное сопротивление и зависимость емкости от частоты 185
7.4.8. Стабильность параметров конденсатора 186
7.4.9. Надежность 188
7.4.10. Удельные показатели 189
7.5. Конструктивные особенности, основные свойства и области
применения конденсаторов постоянной емкости 190
7.5.1. Керамические конденсаторы 190
7.5.2. Стеклянные конденсаторы 193
7.5.3. Слюдяные конденсаторы 194
7.5.4. Бумажные и металлобумажные конденсаторы 195
7.5.5. Пленочные конденсаторы 197
7.5.6. Конденсаторы с оксидным диэлектриком 199
7.5.7. Проходные и опорные конденсаторы 203
7.5.8. Печатные конденсаторы 203
7.5.9. Интегральные конденсаторы 204
7.6. Конденсаторы переменной емкости 205
7.6.1. Общие сведения 205
7.6.2. Параметры и характеристики конденсаторов переменной
емкости 208
7.7. Подстроечные конденсаторы 212
8 МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ) 214
8.1 Величины магнитного поля 214
8.2 Нелинейные магнитные среды 221
8.3 Характеристики и параметры магнитных материалов 225
8.4 Магнитные потери энергии 229
9 МАГНИТОМЯГКИЕ ФЕРРОМАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 230
9.1 Классификация магнитных материалов 230
9.2 Магнитомягкие материалы на основе железа 233
9.3 Пермаллои 236
9.4 Другие магнитомягкие сплавы 238
9.5 Магнитодиэлектрики 240
9.6 Ферримагнетики (магнитоактивные ферриты) 242
9.6.1 Строение ферримагнетиков 242
9.6.2 Свойства, параметры и характеристики магнитомягких
феррошпинелей 246
7
9.6.3 Применение ферритов 249
10 МАГНИТОТВЕРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ 250
10.1 Классификация магнитотвердых материалов 250
10.2 МТМ с умеренными значениями Нс (4 − 40 кА/м) и
wmax (1 − 4 кДж/м3
) 250
10.3 МТМ с повышенными значениями Нс (10 − 200 кА/м) и
wmax (10 − 40 кДж/м3
) 251
10.4 МТМ с большими значениями Нс (100 − 300 кА/м) и
повышенными значениями wmax (4 − 20 кДж/м3
) 252
10.5 МТМ с большими значениями Нс (200−700 кА/м) и
wmax (50 − 120 кДж/м3
) 252
10.6 МТМ с наибольшими значениями Нс (до 1600 кА/м) и wmax (до
200 кДж/м3
) 253
11 МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ СПЕЦИАЛЬНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ 253
11.1 Термомагнитные материалы 253
11.2 Магнитострикционные материалы 255
11.3 Магнитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса 256
11.4 Магнитные материалы для устройств записи информации 258
11.5 Материалы для устройств на цилиндрических магнитных
доменах 262
11.6 Материалы для магнитооптических устройств 268
11.7 Материалы для термомагнитной записи 271
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Радиоэлектронные компоненты и материалы
11.03.01 Радиотехника (Микроволновая техника и антенны) Очная форма обучения, план набора 2023 г.
Радиоматериалы и технологии изготовления РЭС
11.04.01 Радиотехника (Радиотехнические системы) Очная форма обучения, план набора 2023 г.
Радиоматериалы и технологии изготовления РЭС
11.04.01 Радиотехника (Радиотехнические системы) Очная форма обучения, план набора 2024 г.
Радиоматериалы и технологии изготовления РЭС
11.04.01 Радиотехника (Радиотехнические системы) Очная форма обучения, план набора 2023 г.
Радиоматериалы и технологии изготовления РЭС
11.04.01 Радиотехника (Радиотехнические системы) Очная форма обучения, план набора 2023 г.
Радиоматериалы и технологии изготовления РЭС
11.04.01 Радиотехника (Радиотехнические системы) Очная форма обучения, план набора 2023 г.