Раздел 4. полупроводниковые материалы

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

1. Перспективы развития конструкционных материалов.
2. Опишите атомно-кристаллическую структуру металлов. Кратко охарактеризуйте дефекты кристаллической решетки металлов.
3. Опишите процесс кристаллизации и его влияние на механические свойства металлов.
4. Поясните кривые нагрева и охлаждения чистого железа.
5. Поясните классификацию сплавов и их свойства.
6. Расскажите о механических свойствах сплавов.
7. Как формируются структуры простейших сплавов при кристаллизации?
8. Поясните связь между свойствами сплавов и диаграммами их состояния.
9. Опишите структурные составляющие железоуглеродистых сплавов и их свойства.
10. Классификация железоуглеродистых сталей по назначению.
11. Как влияют постоянные примеси на свойства сталей?
12. Опишите механические свойства, назначение и маркировку углеродистых сталей обыкновенного качества. Объясните маркировку сталей Ст. 0; Ст. Зкп; ВСт. 6.
13. Опишите механические свойства, назначение и маркировку углеродистых качественных сталей. Объясните маркировку сталей 20 , 45 , 60Г.
14. Опишите механические свойства, назначение и маркировку углеродистых инструментальных сталей. Объясните маркировку сталей У8, У10, У13А.
15. Дайте определение легированных сталей. Объясните маркировку легированных сталей 35ХГСА, P18, ШХ15.
16. Назовите и расшифруйте несколько марок серых и ковких чугунов. Укажите их свойства и область применения. Расшифруйте маркировки чугунов СЧ20, КЧ37-12.
17. Как влияет форма графита на механические свойства чугунов? Охарактеризуйте чугуны марок СЧ15, ВЧ50, КЧЗО-6.
18. Приведите примеры металлокерамических сплавов. Их свойства и область применения.
19. Охарактеризуйте основные сплавы меди: латуни и бронзы. Поясните их маркировку.
20. Охарактеризуйте основные алюминиевые сплавы. Поясните их маркировку.
21. Сущность и цель термической обработки и операций, из которых она состоит. От чего зависит выбор температуры нагрева и скорости охлаждения при термической обработке?
22. В чем различия технологии проведения отжига и нормализации? Структура и свойства сталей, образующихся после отжига и нормализации,
23. Поясните цель закалки стали. Кратко охарактеризуйте основные методы закалки и дайте их сравнительные характеристики.
24. Объясните цель отпуска. От чего зависит выбор температуры отпуска и как это отражается на конечной структуре стали?
25. Перечислите основные виды химико-термической обработки, укажите область ее применения.
26. Перспективы развития электротехнических материалов.
27. Дайте классификацию электротехнических материалов; области их применения.
28. Дайте классификацию материалов по их магнитным свойствам.
29. Поясните процессы, протекающие в ферромагнитных мате­риалах под действием магнитного поля.
30. Понятие о температуре Кюри для различных магнитных материалов.
31. Остаточная магнитная индукция, индукция насыщения и коэрцитивная сила магнитных материалов.
32. Поясните петлю магнитного гистерезиса и коэффициент ее прямоугольности.
33. Потери энергии в магнитных материалах на перемагничивание; потери энергии в сталях и способы уменьшения потерь.
34. Поясните характеристики и свойства магнитомягких материалов.
35. Расскажите о магнитных характеристиках горячекатаных и холоднокатаных электротехнических сталей.
36. Свойства, магнитные характеристики и применение технически максимально чистого железа.
37. Магнитные характеристики, свойства и области применения магнитомягких сплавов - альсифера и пермаллоя.
38. Характеристики и свойства магнитотвердых материалов.
39. Состав, свойства и магнитные характеристики легированных сталей мартенситной структуры (вольфрамистовая, кобальтовая, молибденовая стали).
40. Магнитные характеристики тройных сплавов (ЮНД, ЮНДК и др.).
41. Состав, свойства, магнитные характеристики и примене­ние пластически деформируемых сплавов (кунико, кунифе и др.).
42. Сплавы с особыми магнитными свойствами (перминвар, изотерм, компенсатор и др.).
43. Магниты ив порошков; их виды, получение и свойства.
44. Особенности магнитных материалов, используемых в высокочастотной технике.
45. Дайте классификацию и поясните структуру и характерные свойства ферритов.
46. Опишите способы получения, состав, свойства и области применения магнитодиэлектриков.
47. Охарактеризуйте ферриты о прямоугольной петлей гистерезиса.
48. Дайте классификацию проводниковых материалов по их удельной проводимости.
49. Расскажите о факторах, влияющих не величину удельного сопротивления.
50. Расскажите о зависимости электрических характеристик проводниковых материалов от температуры. Поясните явление сверхпроводимости.
51. Сверхпроводники и криопроводники. Области их применения и перспективы их использования в электротехнике.
52. Перечислите материалы с высокой проводимостью и пояс­ните их свойства.
53. Основные характеристики, разновидности и применение меди в электропромышленности.
54. Опишите сплавы меди - латуни и бронзы, их свойства и применение в электротехнике,
55. Основные характеристики, разновидности и применение алюминия в электропромышленности.
56. Свойства в применяемость в электротехнике благородных металлов.
57. Сплавы, используемые для изготовления точных сопротивлений.
58. Опишите состав, свойства и применение реостатных сплавов.
59. Свойства и области применения жаростойких сплавов.
60. Свойства и состав сплавов, используемых для изготовления термопар.
61. Виды, свойства и области применения электротехнических углей.
62. Контактные материалы и требования, предъявляемые к ним.
63. Поясните свойства и области применения металлокерамики.
64. Перечислите и поясните основные электрические параметры диэлектриков.
65. Поясните, что такое удельное объемное и удельное поверхностное сопротивление диэлектрика. Как они определяются?
66. Поясните, как вычислить удельное поверхностное сопротивление.
67. Потери в диэлектриках и причины, их вызывающие.
68. Охарактеризуйте тангенс угла диэлектрических потерь и поясните его значение для оценки качества диэлектриков.
69. Методика определения тангенса угла диэлектрических потерь.
70. Нейтральные и полярные диэлектрики.
71. Расскажите об известных вам видах поляризации диэлектриков.
72. Дайте определение и поясните диэлектрическую проницаемость диэлектриков.
73. Электрический пробой диэлектриков. Объясните физическую сущность пробивного напряжения и электрической прочности.
74. Методика проверки диэлектриков на электрическую прочность.
75. Механические характеристики диэлектриков.
76. Перечислите и поясните физико-химические характеристики диэлектриков.
77. Перечислите и поясните тепловые характеристики электроизоляционных материалов.
78. Приведите и поясните классификацию диэлектриков по классам нагревостойкости.
79. Использование и роль газообразных диэлектриков в электротехнических устройствах.
80. Электропроводность газов и вольтамперная характеристика газового разряда.
81. Пробой газа в равномерном электрическом поло. Поясните, какие электроды создают равномерное поле.
82. Пробой газов в неравномерном электрическом поле. Поясните, какие типы электродов создают неравномерное поле.
83. Охарактеризуйте электрическую прочность газов и ее зависимость от различных факторов.
84. Достоинства, недостатки и применение минеральных масел.
85. Основные свойства синтетических жидких диэлектриков на основе хлорированных дифенилов. Достоинства, недостатки и применение совола и совтола.
86. Химический состав и основные свойства кремнийорганических и фтороргаиических жидких диэлектриков; достоинства, недостатки и применение этих диэлектриков.
87. Физическая сущность старения жидких диэлектриков и изменение их параметров в процессе старения.
88. Процесса полимеризации и поликонденсации. Поясните строение молекул высокополимерных диэлектриков.
89. Характерные особенности полистирола и его разновидностей; достоинства, недостатки и применение полистирола в электротехнике.
90. Химический состав и основные свойства поливинилхлорида и материалы на его основе. Достоинства, недостатки, применение поливинилхлорида.
91. Поясните основные электрические и физико-механические характеристики полиэтилена.
92. Характерные особенности фторопластов. Перечислите и поясните электрические, физико-химические и тепловые характеристики фторопластов.
93. Состав, структура, основные характеристики и области применения резольных смол.
94. Состав, структура, основные характеристики и области применения новолачных смол.
95. Состав, структура, основные характеристики и области применения полиэфирных смол.
96. Состав, структура, основные характеристики и области применения эпоксидных смол.
97. Дайте сравнительную характеристику полимеризационных и поликонденсационных материалов. Приведите примеры этих материалов.
98. Основные свойства и области применения полиоргансилоксанов (кремнийорганических смол) в электротехнике.
99. Основные свойства и области применения фенолформальдегидных смол.
100. Разновидности, основные свойства и применение в электротехнике природных смол.
101. Дайте классификацию и поясните основные характеристи­ки лаков и эмалей; применение их.
102. Дайте классификацию и поясните основные характеристики компаундов.
103. Опишите составные части компаундов.
104. Основные характеристики, применение бумаги, картона и асбеста в электротехнике.
105. Опишите свойства и применение бумаги из синтетических волокон в электроаппаратостроении.
106. Поясните основные свойства и расскажите о применении асбестовой бумаги.
107. Опишите характерные особенности и области применения стеклотканей и стеклолент в электротехнике.
108. Дайте классификацию, поясните основные свойства и область применения электроизоляционных лакотканей.
109. Расскажите об основных особенностях и областях применения текстолита и гетинакса.
110. Дайте характеристику, опишите достоинства и недостатки дерева как электроизоляционного материала.
111. Характерные особенности термореактивкых пластмасс.
112. Характерные особенности термопластичных пластмасс.
113. Состав прессматериалов и способы их переработки в пластмассовые изделия.
114. Опишите основные свойства и области применения пластмасс на основе резольных и других смол.
115. Дайте классификацию, поясните основные характеристики и области применения в электротехнике слоистых пластиков.
116. Опишите основные свойства и области применения древеснослоистых пластиков.
117. Особенности, основные характеристики и применение пленочных материалов.
118. Получение и свойства натуральных и синтетических каучуков; их недостатки.
119. Опишите основные свойства резины; влияние составляющих на ее характеристики.
120. Получение, свойства и область применения эбонита и резины в электротехнике.
121. Охарактеризуйте виды, состав, свойства и применение электроизоляционной слюды.
122. Опишите виды изоляционных материалов на. основе природной слюды, их основные характеристики и области применения.
123. Особенности и применение синтетической слюды.
124. Приведите классификацию керамических материалов по применению, электрический свойствам, исходным материалам.
125. Состав стекла, способ его получения, характеристики.
126. Состав, свойства и применение фарфора.
127. Способы получения керамических изделий.
128. Виды изоляторов.
129. Стеатит, состав стеатитовых масс. Область применения.
130. Опишите состав, основные свойства и области применения установочной керамики.
131. Состав, свойства и применение конденсаторной керамики.
132. Материалы с высокой диэлектрической проницаемостью.
133. Поясните основные характеристики и области применения сегнетоэлектриков.
134. Поясните основные характеристики и области применения электретов.
135. Поясните основные характеристики и области применения пьезоэлектриков.
136. Материалы, применяемые для воздушных линий электропередач.
137. Классификация и краткая характеристика обмоточных проводов. Примеры маркировки.
138. Классификация и краткая характеристика монтажных и установочных проводов.
139. Опишите устройство силовых кабелей.
140. Поясните классификацию силовых кабелей.
141. Поясните маркировку силовых кабелей, области их применения.
142. Поясните суть электронной и дырочной проводимости полупроводников.
143. Собственная и примесная проводимость полупроводников.
144. Поясните влияние различных факторов на электропроводимость полупроводников.
145. Поясните влияние примесей на электропроводность полупроводников.
146. Дайте классификацию полупроводниковых материалов.
147. Поясните основные характеристики германия; область его применения.
148. Поясните основные характеристики кремния; область его применения.
149. Поясните основные характеристики селена; область его применения.
150. Поясните основные характеристики карбида кремния; область его применения.

Конденсаторная керамика отличается большими значениями диэлектрической проницаемости и используется для изготовления конденсаторов. Основным ее компонентом является двуокись титана. Используются также соединения двуокиси титана с окислами кальция, магния, цинка и небольшими добавками глинистых веществ.

Среди керамических материалов особое место занимает титанат бария, который является сегнетоэлектриком. Он отличается очень большой диэлектрической проницаемостью, величина которой зависит от напряженности электрического поля и температуры.

Кроме того, титанит бария обладает пьезоэффектом. Перечисленные свойства позволяют широко использовать сегнетокерамику в электронной аппаратуре.

При изучении темы необходимо ознакомиться со способами изготовления керамических деталей, их свойствами и применением.

Литература: [3], с. 231-245.

Активные диэлектрики

Активные (управляемые) диэлектрики не только играют "пассивную" роль, т.е. создают электрическую изоляцию. В различных устройствах, в частности в некоторых радиоэлектронных аппаратах, используется изменяемость параметров этих материалов под действием различных факторов. К активным диэлектрикам относятся сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, электреты и др.

Сегнетоэлектрики - это диэлектрики, обладающие спонтанной (самопроизвольной) поляризацией. Для них характерна резкая зависимость диэлектрической проницаемости от напряженности электрического поля. Диэлектрическая проницаемость может достигать высоких и сверхвысоких значений (нескольких тысяч).

Изменения температуры вызывают изменение диэлекрических свойств сегнетоэлектриков, что является их существенным недостатком.

К сегнетоэлектрикам относится сегнетовая соль, дигидрофосфат калия, титанат бария и др. Используются они в нелинейных конденсаторах - варикондах, применяющихся в счетно-решающих устройствах, автоматике и радиотехнике.

Пьезоэлектрики - это диэлектрики, обладающие пьезоэлектрическим эффектом, т.e. образованием электрических зарядов на поверхности диэлектрика и поляризации внутри него, которые происходят в результате воздействия механического напряжения.

Эти заряды пропорциональны механическому- напряжению, меняют знак вместе с ним и исчезают его снятии. Каждый пьезоэлектрик есть электромеханический преобразователь. Используют пьезоэлектрики - монокристаллы: кварц, турмалин, сегнетова соль, синтетический кристалл ниобат лития и др., в также пьезоэлектрическую керамику (это, в основном, материалы на основе титана та бария).

Пьезоэлектрики применяются для электроакустических приборов, ультразвуковой техники, некоторых видов радиотехнических фильтров.

Электретом называется тело из диэлектрика, длительно сохраняющее поляризацию и создающее в окружающем его пространстве электрическое поле после удаления внешнего электрического поля.

Различают несколько видов электретов: термоэлектреты, фотоэлектреты и электроэлектреты. Используют электреты из органических материалов (из различных восков и их смесей, из сахара, асфальта, слюды и др.) и неорганических (электреты из керамики, в основном, титансодержащие) и электреты из щелочно- галоидных кристаллов.

Электрета представляют собой источники постоянного электрического поля и в качестве таковых могут быть использованы в различных приборах. Электреты могут использоваться как элементы электрической памяти, электрофотографии, имеются электретные микрофоны и пр.

Диэлектрики для оптической генерации - это материалы, предназначенные для изготовления активных элементов оптических квантовых генераторов ОКГ.

Используются различного рода окислы, фториды, хлориды, стекла, пластмассы и др.

Кристаллы ряда сегнетоэлектриков обладают сильно выраженным электрооптическим эффектом, под которым понимают изменение показателя преломления среды, вызванное внешним статическим электрическим полем.

Электрооптические свойства этих кристаллов используются для модуляции лазерного излучения. Разнообразные конструкции электрооптических модуляторов света созданы на базе кристаллов ниобата лития (LiNlo3), дигидрофосфата калия (KH2PO4). Весьма перспективно применение прозрачной сегнетокерамики системы ЦТСЛ - твердые растворы цирконата титаната свинца с окисью лантана.

Литература: [5], с. 261-289; [6].

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

1. Перспективы развития конструкционных материалов.
2. Опишите атомно-кристаллическую структуру металлов. Кратко охарактеризуйте дефекты кристаллической решетки металлов.
3. Опишите процесс кристаллизации и его влияние на механические свойства металлов.
4. Поясните кривые нагрева и охлаждения чистого железа.
5. Поясните классификацию сплавов и их свойства.
6. Расскажите о механических свойствах сплавов.
7. Как формируются структуры простейших сплавов при кристаллизации?
8. Поясните связь между свойствами сплавов и диаграммами их состояния.
9. Опишите структурные составляющие железоуглеродистых сплавов и их свойства.
10. Классификация железоуглеродистых сталей по назначению.
11. Как влияют постоянные примеси на свойства сталей?
12. Опишите механические свойства, назначение и маркировку углеродистых сталей обыкновенного качества. Объясните маркировку сталей Ст. 0; Ст. Зкп; ВСт. 6.
13. Опишите механические свойства, назначение и маркировку углеродистых качественных сталей. Объясните маркировку сталей 20 , 45 , 60Г.
14. Опишите механические свойства, назначение и маркировку углеродистых инструментальных сталей. Объясните маркировку сталей У8, У10, У13А.
15. Дайте определение легированных сталей. Объясните маркировку легированных сталей 35ХГСА, P18, ШХ15.
16. Назовите и расшифруйте несколько марок серых и ковких чугунов. Укажите их свойства и область применения. Расшифруйте маркировки чугунов СЧ20, КЧ37-12.
17. Как влияет форма графита на механические свойства чугунов? Охарактеризуйте чугуны марок СЧ15, ВЧ50, КЧЗО-6.
18. Приведите примеры металлокерамических сплавов. Их свойства и область применения.
19. Охарактеризуйте основные сплавы меди: латуни и бронзы. Поясните их маркировку.
20. Охарактеризуйте основные алюминиевые сплавы. Поясните их маркировку.
21. Сущность и цель термической обработки и операций, из которых она состоит. От чего зависит выбор температуры нагрева и скорости охлаждения при термической обработке?
22. В чем различия технологии проведения отжига и нормализации? Структура и свойства сталей, образующихся после отжига и нормализации,
23. Поясните цель закалки стали. Кратко охарактеризуйте основные методы закалки и дайте их сравнительные характеристики.
24. Объясните цель отпуска. От чего зависит выбор температуры отпуска и как это отражается на конечной структуре стали?
25. Перечислите основные виды химико-термической обработки, укажите область ее применения.
26. Перспективы развития электротехнических материалов.
27. Дайте классификацию электротехнических материалов; области их применения.
28. Дайте классификацию материалов по их магнитным свойствам.
29. Поясните процессы, протекающие в ферромагнитных мате­риалах под действием магнитного поля.
30. Понятие о температуре Кюри для различных магнитных материалов.
31. Остаточная магнитная индукция, индукция насыщения и коэрцитивная сила магнитных материалов.
32. Поясните петлю магнитного гистерезиса и коэффициент ее прямоугольности.
33. Потери энергии в магнитных материалах на перемагничивание; потери энергии в сталях и способы уменьшения потерь.
34. Поясните характеристики и свойства магнитомягких материалов.
35. Расскажите о магнитных характеристиках горячекатаных и холоднокатаных электротехнических сталей.
36. Свойства, магнитные характеристики и применение технически максимально чистого железа.
37. Магнитные характеристики, свойства и области применения магнитомягких сплавов - альсифера и пермаллоя.
38. Характеристики и свойства магнитотвердых материалов.
39. Состав, свойства и магнитные характеристики легированных сталей мартенситной структуры (вольфрамистовая, кобальтовая, молибденовая стали).
40. Магнитные характеристики тройных сплавов (ЮНД, ЮНДК и др.).
41. Состав, свойства, магнитные характеристики и примене­ние пластически деформируемых сплавов (кунико, кунифе и др.).
42. Сплавы с особыми магнитными свойствами (перминвар, изотерм, компенсатор и др.).
43. Магниты ив порошков; их виды, получение и свойства.
44. Особенности магнитных материалов, используемых в высокочастотной технике.
45. Дайте классификацию и поясните структуру и характерные свойства ферритов.
46. Опишите способы получения, состав, свойства и области применения магнитодиэлектриков.
47. Охарактеризуйте ферриты о прямоугольной петлей гистерезиса.
48. Дайте классификацию проводниковых материалов по их удельной проводимости.
49. Расскажите о факторах, влияющих не величину удельного сопротивления.
50. Расскажите о зависимости электрических характеристик проводниковых материалов от температуры. Поясните явление сверхпроводимости.
51. Сверхпроводники и криопроводники. Области их применения и перспективы их использования в электротехнике.
52. Перечислите материалы с высокой проводимостью и пояс­ните их свойства.
53. Основные характеристики, разновидности и применение меди в электропромышленности.
54. Опишите сплавы меди - латуни и бронзы, их свойства и применение в электротехнике,
55. Основные характеристики, разновидности и применение алюминия в электропромышленности.
56. Свойства в применяемость в электротехнике благородных металлов.
57. Сплавы, используемые для изготовления точных сопротивлений.
58. Опишите состав, свойства и применение реостатных сплавов.
59. Свойства и области применения жаростойких сплавов.
60. Свойства и состав сплавов, используемых для изготовления термопар.
61. Виды, свойства и области применения электротехнических углей.
62. Контактные материалы и требования, предъявляемые к ним.
63. Поясните свойства и области применения металлокерамики.
64. Перечислите и поясните основные электрические параметры диэлектриков.
65. Поясните, что такое удельное объемное и удельное поверхностное сопротивление диэлектрика. Как они определяются?
66. Поясните, как вычислить удельное поверхностное сопротивление.
67. Потери в диэлектриках и причины, их вызывающие.
68. Охарактеризуйте тангенс угла диэлектрических потерь и поясните его значение для оценки качества диэлектриков.
69. Методика определения тангенса угла диэлектрических потерь.
70. Нейтральные и полярные диэлектрики.
71. Расскажите об известных вам видах поляризации диэлектриков.
72. Дайте определение и поясните диэлектрическую проницаемость диэлектриков.
73. Электрический пробой диэлектриков. Объясните физическую сущность пробивного напряжения и электрической прочности.
74. Методика проверки диэлектриков на электрическую прочность.
75. Механические характеристики диэлектриков.
76. Перечислите и поясните физико-химические характеристики диэлектриков.
77. Перечислите и поясните тепловые характеристики электроизоляционных материалов.
78. Приведите и поясните классификацию диэлектриков по классам нагревостойкости.
79. Использование и роль газообразных диэлектриков в электротехнических устройствах.
80. Электропроводность газов и вольтамперная характеристика газового разряда.
81. Пробой газа в равномерном электрическом поло. Поясните, какие электроды создают равномерное поле.
82. Пробой газов в неравномерном электрическом поле. Поясните, какие типы электродов создают неравномерное поле.
83. Охарактеризуйте электрическую прочность газов и ее зависимость от различных факторов.
84. Достоинства, недостатки и применение минеральных масел.
85. Основные свойства синтетических жидких диэлектриков на основе хлорированных дифенилов. Достоинства, недостатки и применение совола и совтола.
86. Химический состав и основные свойства кремнийорганических и фтороргаиических жидких диэлектриков; достоинства, недостатки и применение этих диэлектриков.
87. Физическая сущность старения жидких диэлектриков и изменение их параметров в процессе старения.
88. Процесса полимеризации и поликонденсации. Поясните строение молекул высокополимерных диэлектриков.
89. Характерные особенности полистирола и его разновидностей; достоинства, недостатки и применение полистирола в электротехнике.
90. Химический состав и основные свойства поливинилхлорида и материалы на его основе. Достоинства, недостатки, применение поливинилхлорида.
91. Поясните основные электрические и физико-механические характеристики полиэтилена.
92. Характерные особенности фторопластов. Перечислите и поясните электрические, физико-химические и тепловые характеристики фторопластов.
93. Состав, структура, основные характеристики и области применения резольных смол.
94. Состав, структура, основные характеристики и области применения новолачных смол.
95. Состав, структура, основные характеристики и области применения полиэфирных смол.
96. Состав, структура, основные характеристики и области применения эпоксидных смол.
97. Дайте сравнительную характеристику полимеризационных и поликонденсационных материалов. Приведите примеры этих материалов.
98. Основные свойства и области применения полиоргансилоксанов (кремнийорганических смол) в электротехнике.
99. Основные свойства и области применения фенолформальдегидных смол.
100. Разновидности, основные свойства и применение в электротехнике природных смол.
101. Дайте классификацию и поясните основные характеристи­ки лаков и эмалей; применение их.
102. Дайте классификацию и поясните основные характеристики компаундов.
103. Опишите составные части компаундов.
104. Основные характеристики, применение бумаги, картона и асбеста в электротехнике.
105. Опишите свойства и применение бумаги из синтетических волокон в электроаппаратостроении.
106. Поясните основные свойства и расскажите о применении асбестовой бумаги.
107. Опишите характерные особенности и области применения стеклотканей и стеклолент в электротехнике.
108. Дайте классификацию, поясните основные свойства и область применения электроизоляционных лакотканей.
109. Расскажите об основных особенностях и областях применения текстолита и гетинакса.
110. Дайте характеристику, опишите достоинства и недостатки дерева как электроизоляционного материала.
111. Характерные особенности термореактивкых пластмасс.
112. Характерные особенности термопластичных пластмасс.
113. Состав прессматериалов и способы их переработки в пластмассовые изделия.
114. Опишите основные свойства и области применения пластмасс на основе резольных и других смол.
115. Дайте классификацию, поясните основные характеристики и области применения в электротехнике слоистых пластиков.
116. Опишите основные свойства и области применения древеснослоистых пластиков.
117. Особенности, основные характеристики и применение пленочных материалов.
118. Получение и свойства натуральных и синтетических каучуков; их недостатки.
119. Опишите основные свойства резины; влияние составляющих на ее характеристики.
120. Получение, свойства и область применения эбонита и резины в электротехнике.
121. Охарактеризуйте виды, состав, свойства и применение электроизоляционной слюды.
122. Опишите виды изоляционных материалов на. основе природной слюды, их основные характеристики и области применения.
123. Особенности и применение синтетической слюды.
124. Приведите классификацию керамических материалов по применению, электрический свойствам, исходным материалам.
125. Состав стекла, способ его получения, характеристики.
126. Состав, свойства и применение фарфора.
127. Способы получения керамических изделий.
128. Виды изоляторов.
129. Стеатит, состав стеатитовых масс. Область применения.
130. Опишите состав, основные свойства и области применения установочной керамики.
131. Состав, свойства и применение конденсаторной керамики.
132. Материалы с высокой диэлектрической проницаемостью.
133. Поясните основные характеристики и области применения сегнетоэлектриков.
134. Поясните основные характеристики и области применения электретов.
135. Поясните основные характеристики и области применения пьезоэлектриков.
136. Материалы, применяемые для воздушных линий электропередач.
137. Классификация и краткая характеристика обмоточных проводов. Примеры маркировки.
138. Классификация и краткая характеристика монтажных и установочных проводов.
139. Опишите устройство силовых кабелей.
140. Поясните классификацию силовых кабелей.
141. Поясните маркировку силовых кабелей, области их применения.
142. Поясните суть электронной и дырочной проводимости полупроводников.
143. Собственная и примесная проводимость полупроводников.
144. Поясните влияние различных факторов на электропроводимость полупроводников.
145. Поясните влияние примесей на электропроводность полупроводников.
146. Дайте классификацию полупроводниковых материалов.
147. Поясните основные характеристики германия; область его применения.
148. Поясните основные характеристики кремния; область его применения.
149. Поясните основные характеристики селена; область его применения.
150. Поясните основные характеристики карбида кремния; область его применения.

Конденсаторная керамика отличается большими значениями диэлектрической проницаемости и используется для изготовления конденсаторов. Основным ее компонентом является двуокись титана. Используются также соединения двуокиси титана с окислами кальция, магния, цинка и небольшими добавками глинистых веществ.

Среди керамических материалов особое место занимает титанат бария, который является сегнетоэлектриком. Он отличается очень большой диэлектрической проницаемостью, величина которой зависит от напряженности электрического поля и температуры.

Кроме того, титанит бария обладает пьезоэффектом. Перечисленные свойства позволяют широко использовать сегнетокерамику в электронной аппаратуре.

При изучении темы необходимо ознакомиться со способами изготовления керамических деталей, их свойствами и применением.

Литература: [3], с. 231-245.

Активные диэлектрики

Активные (управляемые) диэлектрики не только играют "пассивную" роль, т.е. создают электрическую изоляцию. В различных устройствах, в частности в некоторых радиоэлектронных аппаратах, используется изменяемость параметров этих материалов под действием различных факторов. К активным диэлектрикам относятся сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, электреты и др.

Сегнетоэлектрики - это диэлектрики, обладающие спонтанной (самопроизвольной) поляризацией. Для них характерна резкая зависимость диэлектрической проницаемости от напряженности электрического поля. Диэлектрическая проницаемость может достигать высоких и сверхвысоких значений (нескольких тысяч).

Изменения температуры вызывают изменение диэлекрических свойств сегнетоэлектриков, что является их существенным недостатком.

К сегнетоэлектрикам относится сегнетовая соль, дигидрофосфат калия, титанат бария и др. Используются они в нелинейных конденсаторах - варикондах, применяющихся в счетно-решающих устройствах, автоматике и радиотехнике.

Пьезоэлектрики - это диэлектрики, обладающие пьезоэлектрическим эффектом, т.e. образованием электрических зарядов на поверхности диэлектрика и поляризации внутри него, которые происходят в результате воздействия механического напряжения.

Эти заряды пропорциональны механическому- напряжению, меняют знак вместе с ним и исчезают его снятии. Каждый пьезоэлектрик есть электромеханический преобразователь. Используют пьезоэлектрики - монокристаллы: кварц, турмалин, сегнетова соль, синтетический кристалл ниобат лития и др., в также пьезоэлектрическую керамику (это, в основном, материалы на основе титана та бария).

Пьезоэлектрики применяются для электроакустических приборов, ультразвуковой техники, некоторых видов радиотехнических фильтров.

Электретом называется тело из диэлектрика, длительно сохраняющее поляризацию и создающее в окружающем его пространстве электрическое поле после удаления внешнего электрического поля.

Различают несколько видов электретов: термоэлектреты, фотоэлектреты и электроэлектреты. Используют электреты из органических материалов (из различных восков и их смесей, из сахара, асфальта, слюды и др.) и неорганических (электреты из керамики, в основном, титансодержащие) и электреты из щелочно- галоидных кристаллов.

Электрета представляют собой источники постоянного электрического поля и в качестве таковых могут быть использованы в различных приборах. Электреты могут использоваться как элементы электрической памяти, электрофотографии, имеются электретные микрофоны и пр.

Диэлектрики для оптической генерации - это материалы, предназначенные для изготовления активных элементов оптических квантовых генераторов ОКГ.

Используются различного рода окислы, фториды, хлориды, стекла, пластмассы и др.

Кристаллы ряда сегнетоэлектриков обладают сильно выраженным электрооптическим эффектом, под которым понимают изменение показателя преломления среды, вызванное внешним статическим электрическим полем.

Электрооптические свойства этих кристаллов используются для модуляции лазерного излучения. Разнообразные конструкции электрооптических модуляторов света созданы на базе кристаллов ниобата лития (LiNlo3), дигидрофосфата калия (KH2PO4). Весьма перспективно применение прозрачной сегнетокерамики системы ЦТСЛ - твердые растворы цирконата титаната свинца с окисью лантана.

Литература: [5], с. 261-289; [6].

РАЗДЕЛ 4. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ