Линейные и объемные полимеры.
Стекла.
Стекла – неорганические квазиаморфные твердые вещества.
Различают их по составу:
· элементарные;
· халькогенидные;
· оксидные.
В основе оксидных неорганических стекол – стеклообразующий окисел (SiO2, P2O5, B2O3, GeO2).
Наиболее распространены стёкла на основе SiO2 – силикатные (дёшевы, доступны, хорошо обрабатываемы, обладают хорошими механическими характеристиками, неплохими электроизоляционными свойствами).
В стекловарную печь загружают шихту измельчённых компонентов, которые предварительно тщательно смешивают в нужных пропорциях. При нагреве шихта плавится, летучие компоненты удаляются, оставшиеся окислы реагируют между собой, что приводит к образованию однородной стекломассы, которая используется для изготовления изделий, отливкой, формовкой, либо комбинацией этих воздействий с последующей релаксацией внутренних напряжений.
Свойства стёкол сильно зависят от состава начальной шихты:
1. безщелочные стёкла обладают высокой нагревостойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами. Однако из них трудно изготовить изделия со сложной конфигурацией, так как они мало пластичны в расплавленном состоянии.
2. щелочные стёкла без тяжёлых окислов обладают пониженной нагревостойкостью и худшими электроизоляционными свойствами, но повышенной технологичностью. Являются группой обычных (бытовых) стёкол.
3. щелочные стёкла с высоким содержанием тяжёлых окислов. Увеличение доли тяжёлых окислов приводит к улучшению электроизоляционных свойств стекла при сохранении технологичности.
|
|
|
4. кварцевое стекло получают из чистого оксида кремния SiO2 при температуре 1700°С. Обладает хорошими электроизоляционными свойствами, но плохо обрабатывается. Имеет оригинальный комплекс свойств: высокую нагревостойкость, малый ТКЛР и высокий предел прочности на сжатие. В отличие от предыдущих групп, пропускает УФ излучение.
По назначению различают:
1. электровакуумное стекло. ТКЛР подобран таким образом, чтобы он совпадал с ТКЛР металлов, используемых для формирования выводов;
2. изоляционные стёкла используются для изоляции выводом в металлостеклянных корпусах различных приборов;
3. цветные стёкла (светофильтры, глазури, эмали);
4. лазерные стёкла используются в качестве рабочих тел лазеров. Для достижения нужных свойств в стекло вводятся центры генерации – ионы неодима Nd3+;
5. стекловолокно получают методом вытяжки через фильеры с быстрой намоткой на вращающиеся барабаны;
6. световоды;
Ситаллы
Стеклокристаллические материалы, получаемые путём стимулированной кристаллизации стёкол специального состава. Они занимают промежуточное состояние между стеклом (аморфное состояние) и керамикой (поликристаллическое).
|
|
|
Недостатком стёкол считается процесс местной кристаллизации – «расстекловывание». Он приводит к уменьшению однородности и к ухудшению свойств. Поэтому к стёклам, склонным к спонтанной кристаллизации добавляют специальные вещества, служащие центрами кристаллизации. В результате получаются ситаллы. Они имеют однородную, очень мелкокристаллическую структуру. Благодаря этому, ситаллы позволяют в результате механической обработки получить очень гладкие поверхности с равномерным распределением свойств. Ситаллы благодаря этому используются в качестве подложек плёночных и гибридных микросхем, обладают лучшей теплопроводностью, чем стекло и немного худшими электроизоляционными свойствами. Редко используются в качестве конденсаторных материалов.
Керамические диэлектрики.
Под керамикой понимают большую группу диэлектрических материалов с самыми разнообразными свойствами, объединённых общностью технологического цикла формирования. Эта общность обуславливается наличием в процессе изготовления высокотемпературного обжига исходного сырья.
|
|
|
Керамические диэлектрики обладают огромным количеством достоинств, отличающих их от других материалов:
1. Высокая нагревостойкость;
2. Отсутствие у большинства керамических материалов гигроскопичности;
3. Хорошие электроизоляционные свойства;
4. Достаточная для выполняемых функций механическая прочность;
5. Стабильность характеристик и надёжность;
6. Стойкость к воздействию излучений высоких энергий;
7. Устойчивость к воздействию биологических факторов;
8. Дешевизна сырья.
Классификация и свойства керамических материалов
Выделяют электроизоляционные или установочные и конденсаторные виды керамики.
По электрическим свойствам все установочные керамические материалы делятся на низкочастотную и высокочастотную керамику.
В порядке возрастания эксплуатационной частоты:
· Электроизоляционный фарфор (изготавливается из специальных сортов глины и отличается высокими диэлектрическими потерями при довольно приличных остальных свойствах).
· Радиофарфор (снижены диэлектрические потери за счёт введения окиси бария).
· Ультрафарфор (высокочастотный диэлектрик с высоким содержанием Al2O3, большое распространение получил УФ46).
· Корундовая керамика (на 95-98% состоит из Al2O3, является ВЧ диэлектриком с очень малыми потерями, но отличается крайне плохой механической обрабатываемостью). Данная керамика используется в качестве изоляторов вакуумных приборов и в качестве основы металлокерамических микроэлектронных изделий (микросхем).
|
|
|
Для изготовления подложек интегральных микросхем используется разновидность алюмооксидной керамики под названием поликор. Его отличает высокая плотность вещества (большое содержание стекловидной фазы), что позволяет получить поверхность очень гладкую и высокого качества. По сравнению с ситалловыми и стеклянными, подложки из поликора отличаются высокой теплопроводностью.
Все перечисленные материалы крайне редко используются в качестве конденсаторных. К ним так же можно отнести цельзиановую керамику (BaO·Al2O3·2SiO2); стеотитовую керамику (3MgO·4SiO2·H2O), форстерритовую керамику (2MgO·SiO2).
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 170; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!