Проводниковые материалы

Основные сведения о проводниковых материалах

Виды проводников

Твердые проводники являются важнейшими проводниковыми материалами, широко применяемыми в радиоэлектронике и электротехнике. К ним относят металлы и… Особенности поведения электронов в металлах.

Свойства проводниковых материалов и зависимость их от состава и внешних факторов.

Удельное сопротивление проводников. Величину, обратную удельной проводимости g… (4.3)

Особенности сопротивления проводников на высоких частотах

Ф = L. I (4.22) где L - индуктивность проводника; І - ток

Особенности сопротивления тонких металлических пленок

Металлические пленки широко используются в микроэлектронике, как межэлементные соединения, контактные плоскости, обкладки конденсаторов, магнитных… В этом случае удельное сопротивление будет зависеть от геометрических размеров… Для объяснения этого необходимо учесть, что тонкие пленки на первых стадиях конденсации имеют островковую структуру.…

Явление сверхпроводимости

Сверхпроводимость является одним из фундаментальных свойств вещества. Сверхпроводимость проявляется во многих металлах и сплавах при достаточно… Явление сверхпроводимости возникает тогда, когда электроны притягиваются друг… Куперовские пари слабо локализованы в пространстве и перекрывают тысячи электрических ячеек. Они беспрерывно возникают…

Классификация проводниковых материалов

Одна из возможных схем классификации проводниковых материалов приведенная на рис.4.12.

Материалы с высокой электропроводностью

Требование максимальной удельной проводимости материала является основным. Перечисленным условиям отвечают только медь, алюминий и их сплавы. Основные… Медь

Алюминий

Для электро- и радиотехнических целей используют алюминий марки АЕ. Содержание примесей в нем не превышает 0,5%. Для изготовления алюминиевой… Алюминий может быть прокатан в фольгу толщиной несколько микрометров. Эта… В отдельных случаях помимо чистой меди в качестве проводникового материала применяют ее сплавы: бронзы и латуни.

Типы монтажных и обмоточных проводов

Монтажные провода используются для соединения элементов схем, поэтому они имеют изолированную оболочку. Она бывает полихлорвиниловой,… Основные типы монтажных проводов приведены в таблице 4.2. В некоторых случаях… Основные типы ленточных проводов приведены в таблице 4.3.

ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ВЫСОКИМ

УДЕЛЬНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

К ним относят металлические сплавы с удельным сопротивлением больше чем 0,3 мкОм×м. Их использование связано с изготовлением нагревателей, резисторов, электроизмерительных устройств.

Материалы для нагревателей

· Высокое удельное сопротивление, которое необходимо для достижения большой температуры в маленьком объеме. · Высокая жаростойкость. · Наличие стойкого и крепкого оксида. В противоположном случае, материал будет быстро разрушаться. Так, при…

Материалы для изготовления резисторов

Требования к материалам, которые используются для изготовления резисторов, следующие: · Достаточно высокое удельное сопротивление. Это необходимо для уменьшения… · Малое значение температурного коэффициента удельного сопротивления. Это обеспечивает термостабильность резистора. …

Классификация, параметры, типы и строение постоянных резисторов

Резисторы классифицируются по разным признакам:

· В зависимости от характера изменения сопротивления, резисторы подразделяются на постоянные, переменные и подстроечные.

· В зависимости от назначения, резисторы подразделяются на: резисторы общего назначения (диапазон сопротивления от 10 Ом до 10 МОм, мощность рассеивания 0,065...100 Вт, допустимые отклонения сопротивления от номинального значения от 1 до 20%); прецизионные (имеющие значительную стабильность параметров и значительную точность от 0,0005 до 0,5%); высокочастотные (имеют малую собственную индуктивность и емкость); высоковольтные (рабочее напряжение от 1 до 50 кВ); высокомегаомные (номинальное сопротивление от 10 МОм до 5 ТОм).

· В зависимости от способа защиты от внешних факторов, резисторы подразделяются на неизолированные (которые не предполагают прикосновения к корпусу аппаратуры); изолированные (предполагающие прикосновения к корпусу аппаратуры); герметизированные (имеющие герметичную конструкцию корпуса) и вакуумные (содержащие резистивный элемент в стеклянной вакуумной колбе).

· По материалу резистивного элемента, резисторы подразделяются на проволочные, непроволочные и металлофольговые. В проволочных резисторах материалом является проводник с большим удельным сопротивлением - манганин, константан, нихром, никелин. В непроволочных в качестве резистивного материала используются металлодиэлектрики, оксиды металлов; тонкие пленки металлов; углерод и бороуглерод; керметы; лакосажевые и проводящие пластмассы. В металлофольговых - резистивным элементом служит металлическая фольга.

Согласно действующей системе сокращений, сокращенное обозначение резистора может быть, например, таким:

Р 1-4

Первая буква показывает подкласс резистор (Р - постоянные; РП -переменные; НР - набор резисторов).

Второй элемент (цифра) показывает группу резисторов по материалу (1 – непроволочные; 2 - проволочные и металлофольговые).

Третий элемент (цифра) - регистрационный номер разработки.

Таким образом, полное обозначение резистора имеет вид:

Р 1-4-0,5-10 кОм ± 1% А-Б-В ОЖО.467.157ТУ

Например: 5R1 - 5,1 Ом 150К — 150 кОм 2М2 - 2,2 МОм

ДРУГИЕ ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Согласно классификации, к другим проводниковым материалам относят: тугоплавкие, легкоплавкие, благородные, пропои и неметаллические материалы.

Тугоплавкие металлы

К тугоплавким проводникам относят металлы с температурой плавления больше 1700 ОС. Как правило, они являются химически устойчивыми при низких… Вольфрам является одним из важнейших материалов электровакуумной техники, т.к.… Молибден – тугоплавкий материал, близкий к вольфраму по свойствам, хотя почти в 2 раза легче последнего. Его…

Легкоплавкие металлы

К ним относят металлы с температурой плавления не более 400 ОС. Это ртуть, галлий, индий, кадмий, цинк, свинец, олово. Применение и свойства таких металлов очень разнообразны. Параметры основных…

Благородные металлы

К ним относят серебро, золото, платину и палладий. Эти металлы наиболее химически стойкие. В настоящее время такие металлы вырабатывают очень высокой чистоты: золото - 99,999%; серебро - 99,999%; платина - 99,9998%; палладий - 99,94%. Основные параметры эти металлов приведены в таблице 4.9.

Следует помнить, что ценность этих металлов велика.

Неметаллические проводники

Угольные порошки используют в микрофонах, графитовые и угольные изделия применяют в качестве контактных электродов электрических машин (угольные… Некоторые параметры этих материалов приведены в таблице 4.10.

Композитные проводниковые материалы

Контактолы - это токопроводящие лаки, клеи, эмали, которые имеют вид пастоподобных композиций. Контактолы используют для изготовления ИМС по… Керметы - это металлодиэлектрические композиции с неорганической связкой.…

Проводниковые материалы на основе оксидов.

Припои и флюсы

Припои - это специальные сплавы, которые используют при пайке. Пайку осуществляют, если необходимо получить механически крепкий (иногда герметичный)… Припои подразделяют на 2 группы: твердые и мягкие. К твердым относят припои с… Мягкие припои изготовляют на основе сплавов “олово-свинец” (марка ПОС), а твердые - на основе медно-цинковых сплавов…

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. - М.: Высш.шк., 1986. - 367 с.

2. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.Н. Электротехнические материалы. - Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 304 с.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

3. Материалы микроэлектронной техники./ Андреев В.М., Бронгулеева А.Н., Дацко С.Н., Яманова Л.В. – М. :Радио и связь, 1989. – 352 с.

4. Штофа Ян Электротехнические материалы в вопросах и ответах. -М. Энергоатомиздат, 1984. – 200 с.

5. Справочник по электротехническим материалам. В 3 –х томах.

Т.1/ Под ред. Ю.Б.Корицкого и др.-М.:Энергоатомиздат,1986. – 368 с.

Т.2/ Под ред. Ю.Б.Корицкого и др.-М.:Энергоатомиздат,1987. – 464 с.

Т.3/ Под ред. Ю.Б.Корицкого и др.-Л.:Энергоатомиздат,1988. – 728 с.