Классификация материалов электронной техники по электромагнитным свойствам.
Проводники – материалы (чаще всего металлы), обладающие высокой электропроводностью, которая обусловлена большим количеством свободных электронов и характеризующиеся отрицательной реакцией удельной проводимости на повышение температуры и легирование.
Полупроводники – материалы, с электронной проводимостью, обладающие меньшей электронной проводимостью, чем проводники, при этом характерна сильная положительная зависимость электропроводности от воздействия внешних энергонесущих факторов и легирования.
Диэлектрики – вещества, обладающие весьма малой электронной проводимостью вследствие большой энергии ионизации атомов. Для них также характерна положительная реакция электропроводности на воздействие внешних энергонесущих факторов, но мало заметная.
Магнитные материалы – вещества, которые под воздействием внешнего магнитного поля способны намагничиваться (то есть приобретать магнитные свойства), при этом магнитными материалами могут быть и проводники, и полупроводники, и диэлектрики.
Свойства материалов электронной техники. Механические ствойства.
Механические свойства материалов.Способность противостоять разрушению - это прочность, а противостоять деформации - это жесткость .Жесткость важна для корпусов, плат, осей - там, где важны размеры и относительные положения деталей.
Механические (прочностные) свойства определяются механическими характеристиками: - предел прочности на растяжение, Н/м2; - предел прочности на сжатие, Н/м2; - предел прочности при статическом изгибе, Н/м2; - относительное удлинение при растяжении, %; а – ударная вязкость, Дж/м2.
|
|
|
Упругая деформация описывается законом Гука σ = Eδ, где Е - модуль упругости (Юнга);σ - напряжение [П][н/м2]δ - относительное удлинение в %.M
Свойства материалов электронной техники. Электрические свойства.
К электрическим свойствам относятся полярность поверхности, плотность заряда, удельное электрическое сопротивление, электризуемость, диэлектрическая проницаемость, электропроводность, электрическая прочность и др. Электрические свойства оказывают влияние на назначение материалов и изделий, определяют безопасность электро- и радиотоваров, бытовых машин, влияют на гигиенические свойства одежды и др. Электризуемость характеризует способность материалов к генерации и накоплению зарядов статического электричества. Электризация — процесс накопления зарядов, который возникает в результате нарушения контакта между двумя поверхностями; в результате происходит переход носителей зарядов (электронов или ионов) с одной контактирующей поверхности на другую. При трении электризация повышается из-за возникновения и нарушения контактов трущихся поверхностей. Диэлектрическая проницаемость количественно характеризует способность диэлектрика поляризоваться в электрическом поле, она показывает, во сколько раз поле ослабляется диэлектриком. Электрическая проводимость (электропроводность) характеризует способность вещества проводить постоянный электрический ток под действием не изменяющегося во времени электрического поля. Электропроводность зависит от силы или плотности тока, от времени воздействий и напряженности электрического поля, температуры и влажности окружающей среды состава и строения материала проводника. Об электропроводности материала чаще всего судят по удельной электрической проводимости . Высокими электроизоляционными свойствами характеризуются резина, стекло, фарфор, пластические массы и другие материалы, которые применяют для изоляции токопроводящих жил и деталей в электронагревательных приборах и бытовых машинах.
|
|
|
Свойства материалов электронной техники. Тепловые и физико-химические свойства.
Тепловые свойства определяются тепловыми характеристиками:ТПЛ – температура плавления, °С, К;температура размягчения, °С, К;ТКЛР - температурный коэффициент линейного расширения, 1/град;λ – коэффициент теплопроводности, Вт/м·град;теплостойкость (статическая характеристика);нагревостойкость (динамическая характеристика);холостойкость (характеристики определяются в пределах каких-либо температур).
Физико-химические свойства определяются физико-химическими характеристиками:ω – водопоглощаемасть, г/дм2;υ – гигроскопичность, г/дм3;тропическая стойкость (устойчивость к комплексному воздействию высоких температур, влажности, биологическому, химическому составу атмосферы);радиационная стойкость.
|
|
|
Основы зонной теории тв. т.
Сущность зонной теории сводится к тому, что каждый электрон в одиночном возбужденном атоме находится на определённом дискретном энергетическом уровне, так как энергия квантована.
Электроны располагаются вокруг атома в оболочках, которые состоят из электронов с близкими энергиями. Чем дальше от ядра атома оболочка, тем энергия электрона больше. Самая удалённая оболочка атома называется валентной: в ней находятся электроны, имеющие максимально возможную для данного атома энергию (для связанных электронов). Электроны могут изменять свой энергетический статус: приобретать и терять энергию, переходя при этом из одной электронной оболочки в другую. Электроны могут иметь энергию и большую, чем в валентной оболочке, но при этом они становятся свободными от влияния ядра атома и способными к перемещению в объёме вещества.
|
|
|
Постулаты зонной теории
I Связанные электроны находятся в потенциальной яме атома.
II Электроны имеют дискретный спектр энергий.
III На каждом энергетическом уровне может одновременно находиться не более двух электронов с разными спиновыми моментами.
34. Условия возникновения и понятие об активационном характере токопрохождения
Существует две причины возникновения макротоков в материалах:
1. Градиент потенциала ;
2. Градиент концентрации .
В соответствии с этими причинами электрический ток, возникающий под действием градиента потенциала, называется дрейфовым, под действием градиента концентрации – диффузионным.
Условия, необходимые для возникновения макро токов:
1. Наличие свободных носителей заряда: электронов, ионов, активных в зарядовом отношении радикалов.
2. Способность носителей заряда к перемещению, то есть подвижность.
Как для образования свободного носителя заряда, так и для начала его движения требуется какая-то энергия, причём всегда. Принято различать эти энергии: энергия, необходимая для образования одного свободного носителя заряда – энергия активации носителя заряда; энергия, необходимая для перемещения – энергия активации подвижности.
В том случае, если величина этих энергий пренебрежимо мала, говорят, что имеет место безактивационный механизм образования носителей заряда и подвижности (электропроводности)
Чисто безактивационый механизм электропроводности имеют только металлы. Остальные классы веществ имеют электропроводность активационного типа.
Не вдаваясь в механизм движения носителей заряда, очевидно, что электрический ток равен произведению числа носителей заряда на их подвижность
35. Подвижность носителей заряда. Виды подвижности
- отношение скорости направленного движения носителей заряда в веществе под действием электрического поля к напряженности этого поля.
В соответствии с существующими причинами возникновения электрического тока, различают дрейфовую и диффузионную подвижности.
- дрейфовая подвижность – скорость направленного движения носителя заряда в результате воздействия на него внешнего электрического поля с напряжённостью 1В/см.
- диффузионная подвижность – скорость направленного движения носителя заряда под действием единичного градиента концентрации.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1013; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!