Основы материаловедения
Текст, написанный этим цветом, был добавлен на лекциях 2013 года студентом.
Материал – один из видов вещества, который идёт на изготовление изделия и представляет собой промежуточный продукт переработки вещества в изделие.… Пример.
Вещество – железо, медь, кремний, полиэтилен, глинозём
· небольшая плотность
· высокая удельная прочность
· коррозионная стойкость
По техническим свойствам алюминиевые сплавы делятся на 2 группы:
1. Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой (зерновая… 2. Деформируемы сплавы, упрочняемые термической обработкой.
1. Малое удельное сопротивление (занимает второе место после серебра);
2. Достаточно высокая механическая прочность;
3. Удовлетворительная стойкость к коррозии;
Алюминий чаще встречается в природе и значительно более дёшев.
Недостатки:
1. Низкая (относительно меди) механическая прочность, высокая ломкость;
1. Низкое удельное сопротивление;
2. Высокая химическая стойкость;
3. Очень высокая технологичность: хорошо паяются, свариваются; пластичны.
Стабильность ТКρ повысить путём легирования бором (2-5%). Боруглеродистые резисторы являются прецизионными с отклонением номинала 0,5%.
Ограничение применения: углерод никогда не используют в качестве материала… Только с появлением углеродистых паст он вернулся в толстоплёночную технологию (чип-резисторы).
Тантал Та
Тугоплавкий переходный металл в чистом виде обладающий низким удельным сопротивлением. Удельное сопротивление тантала резко повышается при его насыщении азотом и может достигать 250 Ом·см. Немаловажно, что ТКρ≤10-5 1/К.
При окислении тантала получим отличный диэлектрик Та2О5.
В микроэлектронике тантал довольно часто применяется в комплексной танталовой технологии.
Хром - основной резистивный материал для изготовления низкоомных резисторов в микроэлектронике.
Плёнки хрома получают путём вакуумного испарения из вольфрамовых и… Ом/□ [Ом делённый на квадрат].
В технологии микроэлектроники предпочтительно использовать один резистивный материал на всю микросхему. Однако зачастую это невозможно (если разброс… Промышленность выпускает около 15 силицидов. Наибольшее распространение… РС3001 30% Cr, 1% Fe, остальное – Si;
ρ≤0,48 мкОм∙м
ТКρ в рабочем диапазоне температур (-100…200˚С) составляет… Это сплав с желтоватым оттенком хорошо обрабатываемый механически: можно вытянуть в проволоку диаметром до 0,02 мм.
…
ρ ≤ 0,52 мкОм∙м
ТКρ в рабочем диапазоне температур (до 500˚С) составляет -… Содержание никеля соответствует примерно максимуму ρ и минимуму ТКρ.
Температура плавления не является главным фактором применения сплава.
Главными же являются:
Полупроводники – материалы с электронной проводимостью, удельное сопротивление которых лежит в пределах между удельными сопротивлениями металлов и… С точки зрения зонной теории твёрдого тела, полупроводника имеют неширокую…
В настоящее время получают при побочной переработке материалов других производств: при выплавке медно-свинцово-цинковых руд, из отходов коксования… GeCl4+2H2O → GeO2+4HCl;
GeO2+2H2 → Ge+2H2O.
В 1911 году впервые получен в элементарном виде. Природное месторождение находится в Малайзии.
Получают восстановлением из оксид SiO2 по схеме:
SiO2+С Si+CО2.
Электропроводность диэлектриков
При подаче постоянного напряжения электропроводность диэлектриков можно представить графиком:
Структура аналогична полиэтилену
F F
Недостатком стёкол считается процесс местной кристаллизации – «расстекловывание». Он приводит к уменьшению однородности и к ухудшению свойств.…
Керамические диэлектрики обладают огромным количеством достоинств, отличающих их от других материалов:
1.Высокая нагревостойкость;
2.Отсутствие у большинства керамических материалов гигроскопичности;
Активные диэлектрики позволяют осуществить генерацию, усиление, модуляцию электрических и оптических сигналов, а так же запоминание и преобразование… К числу активных диэлектриков относят сегнето-, пьезо-, пироэлектрики,… Свойствами активных диэлектриков могут обладать не только кристаллические, но также жидкое и газообразные вещества…
Они отличаются высокой магнитной проницаемостью, большой индукцией насыщения и малой коэрцитивной силой. График зависимости магнитной индукции от…
Введением в состав стали кремния добиваются повышения удельного сопротивления и, соответственно, снижения потерь на вихревые токи. Кроме того,… В результате, такая операция приводит к увеличению максимальной магнитной… Кремнистая сталь обладает магнитной анизотропией. Поэтому механическая обработка в виде прокатки стали существенно…
Делятся на высоконикелевые (содержание Ni – 72…80%) и низконикелевые (содержание Ni – 40…50%).
Очень лёгкое намагничивание в слабых магнитных полях объясняется отсутствием… Свойства пермаллоев очень чувствительны к внешним механическим воздействиям и к изменению состава. Кроме того их…
Оптимальный состав: 9,5% Si, 5,6% Al, остальное – железо.
Очень твёрды и одновременно очень хрупкий, вследствие чего не может быть…
Состав: 28%Ni, 14%Al, остальное – Fe.
Помимо кобальта в качестве добавок используют Cu, Ti, Nb. Добавки улучшают… Используются в основном для изготовления постоянных магнитов. Чтобы обеспечить именно кристаллизацию проводят в…
В отличие от магнитомягких материалов, он имеет не кубическую, а гексагональную кристаллическую решетку и как следствие, одноосную анизотропию.… Технология изготовления аналогична технологии изготовления магнитомягких… Большей температурной стабильностью обладают кобальтовые ферриты, но они существенно дороже.
Любой магнитный носитель информации тем меньше подвержен саморазмагничиванию, чем выше коэрцитивная сила материала. С ростом коэрцитивной силы… В настоящее время наибольшее применение находят носители на полимерной основе,… Содержание магнетика в лаке 30-40% объема. Частицы порошка должны иметь игольчатую форму, причем ориентация этих…
Вакуумное осаждение металлов на поверхности пленки
Электролитическое осаждение металлов на поверхности пленки
(совмещение двух материалов, обеспечивающее качество записи информации как НЧ, так и ВЧ)
Co+CrO2