Радиоматериалы и радиокомпоненты

Учебное пособие по дисциплине «Материаловедение и технология материалов», «Материалы и компоненты электронных средств», «Радиоматериалы и радиокомпоненты»

Учебное пособие можно условно разделить на несколько структурных единиц. Первый раздел посвящен некоторым общим вопросам материаловедения. Остальную часть пособия можно условно разбить на тематические группы. В первых разделах каждой группы рассматриваются общие физические явления, свойственные определенному классу радиоматериалов и радиокомпонентов. В последующих разделах каждой такой группы дается информация о конкретных материалах: их свойствах, особенностях, области применения и др. В этом ключе рассмотрены физические процессы, характеристики и параметры: в металлах, диэлектриках и магнитных материалах. В учебном пособии фактически опущены вопросы, связанные с полупроводниковыми материалами, занимающими особое место в электронике, поскольку традиционно им отводятся отдельные дисциплины. Учебное пособие предназначено для студентов вузов радиотехнических специальностей дневного, заочного и дистантного обучения.

Кафедра конструирования узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры

Библиографическая запись:

Кистенева, М. Г. Радиоматериалы и радиокомпоненты: Учебное пособие по дисциплине «Материаловедение и технология материалов», «Материалы и компоненты электронных средств», «Радиоматериалы и радиокомпоненты» [Электронный ресурс] / М. Г. Кистенева. — Томск: ТУСУР, 2022. — 268 с. — Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/9972
Год издания: 2022
Количество страниц: 268
Скачиваний: 15

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



Похожие пособия