Материалы содержащие

Различают магнитно-мягкие и магнитно-твердые ферромагнитные материалы. К магнитно-мягким материалам относятся чистое железо, углеродистые электротехнические стали, сплавы железа и никеля, некоторые химические соединения железа. Магнитно-мягкие материалы характеризуются относительно малой величиной Нс и небольшой площадью циклов гистерезиса (кривые / и 2 на 6.7,6). Магнитно-мягкие материалы применяются для изготовления магнитных цепей электрических машин, трансформаторов, электроизмерительных приборов и разнообразных электротехнических аппаратов. Магнитно-мягкие материалы с малым значением Вг (кривая 1 на 6.7,6) при постоянном токе дают возможность в широких пределах изменять магнитный поток. Некоторые магнитно-мягкие материалы при соответствующей технологии обработки позволяют получить «прямоугольную» петлю гистерезиса (кривая 2). Материалы с «прямоугольной» петлей характеризуются весьма малыми значениями Я, и большим значением Вг, близким к Bs. Магнитно-мягкие материалы с «прямоугольной» петлей гистерезиса находят широкое применение в устройствах автоматики и вычислительной техники.

3. Какие основные материалы применяются для производства ПП и МПП?

3. Какие конструктивные материалы применяются в электромашиностроении?

1. Как классифицируются полупроводниковые диоды? 2. Опишите устройство полупроводникового диода. 3. Охарактеризуйте основные группы полупроводниковых диодов. 4. Объясните вольт-амперную характеристику выпрямительного диода. 5. Где применяются высокочастотные диоды? 6. Дайте определение основных параметров стабилитронов. 7. Для какой цели служат полупроводниковые фотодиоды? 8. От чего зависит цвет свечения светодиода? 9. Как классифицируются биполярные транзисторы? 10. Что называют коэффициентом передачи по току для транзистора по схеме ОБ? 11. Объясните процесс усиления мощности в биполярном транзисторе. 12. Как рассчитывают динамический режим работы транзистора? 13. Что такое ключевой режим работы транзистора? 14. Перечислите основные физические параметры биполярного транзистора. 15. Опишите принцип работы униполярного полевого транзистора. 16. Почему униполярные транзисторы называют полевыми? 17. Какими параметрами описывают свойства полевых транзисторов? 18. Объясните стокозатворную характеристику полевого транзистора. 19. Какие функции выполняют фототранзисторы? 20. Опишите устройство и принцип работы однооперационного тиристора. 21. Поясните вольт-амперную характеристику однопере-ходного транзистора. 22. Какие полупроводниковые материалы применяются при изготовлении терморезисторов? 23. По какой схеме работают оптроны с внутренней прямой оптической связью?

Композиционные материалы применяются в настоящее время в толстоплёночной микроэлектронике для изготовления проводниковых, резистивных и ёмкостных элементов.

Изоляция класса В. К этому классу относятся слюда, асбест, стеклянное волокно и другие неорганические материалы со связывающими материалами органического происхождения. Допустимая предельная температура нагрева 130 °С. Эти материалы применяются в двигателях серий 2П с высотой оси вращения до 120 мм включительно; 4А с высотой оси вращения до 132 мм. Применялись в старых сериях П мощностью от 3,2 до 14 кВт и в компенсированных двигателях мощностью 100—400 кВт; АО свыше 6-го габарита; А2 и АК2 мощностью от 400 до 1250 кВт.

Электроизоляционные материалы. Электроизоляционные материалы применяются для электрической изоляции токоведущих частей машины. Они должны иметь высокую электрическую прочность и хорошую теплопроводность, быть нагрево-, влаго- и химически стойкими. Изо-

1) диэлектрики на основе волокнистых органических материалов. Это различные электроизоляционные бумаги (конденсаторная, кабе/ьная, телефонная и т. д.), картон, фибра (тонкая бумага, обработанная раствором хлористого цинка), природные (хлопчатобумажные ткани, натуральный шелк) и синтетические (вискозный и ацетатный шелк) текстильные материалы. Применяются также текстильные материалы, пропитанные электроизоляционными лаками (лако-ткани);

Различают магнитно-мягкие и магнитно-твердые ферромагнитные материалы. К магнитно-мягким материалам относятся чистое железо, углеродистые электротехнические стали, сплавы железа и никеля, некоторые химические соединения жепеза. Магнитно-мягкие материалы характеризуются относительно матой величиной Нс и небольшой площадью циклов гистерезиса (кривые У и 2 на 6.7,6). Магнитно-мягкие материалы применяются для изготовления магнитных цепей электрических машин, трансформаторов, электроизмерительных приборов и разнообразных электротехнических аппаратов. Магнитно-мягкие материалы с малым значением Вг (кривая 1 на 6.7,6) при постоянном токе дают возможность в широких пределах изменять магнитный поток. Некоторые магнитно-мягкие материалы при соответствующей технологии обработки позволяют получить «прямоугольную» петлю гистерезиса (кривая 2). Материалы с «прямоугольной» петлей характеризуются весьма малыми значениями Hs и большим значением Вг, близким к В„. Магнитно-мягкие материалы с «прямоугольной» петлей гистерезиса находят широкое применение в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Вышеуказанные слюдопластовые материалы применяются в разных электрических машинах для различных элементов изоляции. Слюдопластолента на битумно-масляном лаке и бумажной подложке толщиной 0,11—0,17 мм применяется преимущественно для витковой изоляции двигателей на 6 кВ, а в композиции с черной мусковитовой микален-той для их корпусной изоляции. Электрическая прочность должна быть для разных толщин не менее 22—16 кВ/мм. На стеклянной подложке и кремнийорганическом лаке выпускается стеклослюдопластолента нагревостойкости класса Н. Номинальная толщина в пределах 0,08—0,13 мм. Электрическая прочность должна быть не менее 15 МВ/м. В последнее время для изоляции высоковольтных двигателей нашла применение сухая стеклослюдопластовая лента.

Магнитнотвердые материалы. Эти материалы применяются для изготовления постоянных магнитов. Особенностью магнитнотвердых материалов является то, что после прекращения воздействия на них внешнего магнитного поля они сохраняют ориентировку доменов, являясь источником постоянного магнитного потока. Основными требованиями, которые предъявляются к таким материалам, является обеспечение большой коэрцитивной силы и получение возможно большей магнитной энергии в воздушном зазоре магнита. Большая коэрцитивная сила необходима для устойчивости постоянных магнитов против воздействия разных размагничивающих факторов. Получение большей энергии в рабочем зазоре позволяет уменьшить объем и вес дефицитных материалов, применяющихся для изготовления магнита. В связи с указанными выше требованиями гистерезисная кривая магнитнотвердых материалов должна быть очень широкой. Для сравнения на 12-21 приведена гистерезисная кривая 2 для магнитнотвердой стали.

Хороший теплоотвод и высокую надежность обеспечивают полые неразъемные металлокерамические и металлостеклянные оболочки (см. 1.17,а; 4.15—4.17). Металлокерамические оболочки имеют ббльшую стоимость, так как при их изготовлении используются дорогие и дефицитные материалы, содержащие молибден, палладий и др. Кроме того, они имеют значительную массу и излучают а-частицы,

Изоляционные материалы, содержащие в том или ином виде смолы, лаки и эмали, например эмалевая изоляция провода, бумажно-бакелитовые изделия, лакотка-ни, текстолит, должны содержать смолы, лак и эмали, нерастворимые в трансформаторном масле.

полупроводниковых материалов, к которым относятся халькогени-ды мышьяка, сурьмы, таллия и германия, многокомпонентные материалы, содержащие As, Ge, Si, Se и Те, некоторые оксихаль-когенидные материалы и аморфный селен.

Методы диффузии. В качестве диффузантов для германия и кремния чаще всего используют элементы III и IV групп таблицы Д. И. Менделеева. Для получения n-областей применяют материалы, содержащие фосфор, сурьму, мышьяк. Основной донорной примесью для кремния является фосфор, который по сравнению с мышьяком и сурьмой имеет более высокую растворимость. Это позволяет изменять поверхностную концентрацию диффузионных слоев в широком диапазоне. Из элементов V группы фосфор обладает наиболее высоким коэффициентом диффузии, соединения фосфора менее токсичны. Фосфор широко используют для локальной диффузии при планарной технологии изготовления кремниевых структур, так как коэффициент диффузии фосфора в окисле значительно меньше, чем в кремнии или германии. В качестве акцепторных примесей применяют алюминий, галлий, индий, бор. При планарной технологии для создания р-областей используют только бор, который имеет те же преимущества, что и фосфор.

полупроводниковых материалов, к которым относятся халькогени-ды мышьяка, сурьмы, таллия и германия, многокомпонентные материалы, содержащие As, Ge, Si, Se и Те, некоторые оксихаль-когенидные материалы и аморфный селен.

К первой подгруппе преимущественно относятся кристаллические вещества с плотной упаковкой ионов [кварц, слюда, каменная соль (см. В-2, а), корунд, рутил ]. Ко второй подгруппе принадлежат неорганические стекла, материалы, содержащие стекловидную фазу (фарфор, микалекс), и кристаллические диэлектрики с неплотной упаковкой частиц в решетке.

tsburgh Research Center (г. Питтсбург)' основан на том, что отходы и щелочной катализатор [например, углекислый натрии .(NasCOs)] реагируют с окисью углерода и водяным паром при высокой температуре (300 °С) и большом давлении (20 МПа). В проведенных экспериментах металлы и материалы, содержащие кремний, а также влага перед реакцией удалялись; остаток подвергался измельчению. Эксперименты показали, что 85—90% органических веществ, содержащихся в отходах, при 250 °С и 0,2 МПа можно превратить в битум, водорастворимые фракции и газ. При 380 °С и 0,74 МПа образовывалось меньшее количество водорастворимых веществ. В результате полного преобразования отходов выход жидкого топлива составил примерно 57%, если принимать, что среднее содержание углерода в жидком топливе 78 %. Поскольку часть углерода превращается в газообразные продукты, главным образом СО2, фактический выход жидкого топлива меньше — от 40 до 43 %. В экспериментах было получено по 270 кг искусственной нефти (масла) из каждой тонны сухих отходов; часть этого масла была использована для производства теплоты и выработки окиси углерода; то и другое требовалось по условиям процесса. Полученное масло, имевшее теплоту сгорания 34 МДж/кг, весьма сходно с котельным топливом № 6 (41 МДж/кг).

50 Конечно, некоторое замедление нейтронов все же происходит в быстром реакторе, поскольку не все столкновения частиц в активной зоне приводят к расщеплению или поглощению нейтронов (даже в атомной бомбе случается незначительное замедление такого рода). Следовательно, перед конструкторами быстрых реакторов стоит задача свести к минимуму такое замедление, и по этой причине стараются в подобных реакторах не применять материалы, содержащие легкие элементы.

Более простым способом является воздействие на поглощение нейтронов в активной зоне. Используются твердые и жидкие материалы, содержащие ядра, сильно поглощающие нейтроны. К таким материалам относятся, например, бор (естественный или обогащенный изотопом 10В), кадмий, европий, гафний. Эти материалы поглощают нейтроны сильнее, чем 235U в 5—10 и более раз. Введение и выведение поглощающих материалов в активную зону осуществляется различными способами. Наиболее

При повышении содержания А12О^ до 77—78% количество муллита возрастает, а количество стекловидной фазы в массе без плавней сводится к минимуму. Эта область составов широко представлена в различных вь(сокоглиноземистых изделиях, главным образом электроизоляционного назначения. Некоторые высокоглиноземистые материалы, содержащие 70—75% А12О3, которые, казалось бы, должны иметь только одну кристаллическую фазу — муллит, в действительности , содержат еще и корунд (иногда значительное количество, например, масса уралит). Это объясняется, во-первых, недостаточно тонким измельчением глинозема и, во-вторых, связыванием SiO2 введенными щелочными добавками в стекловидное вещество. Поэтому в массах •муллитового состава (70—77 % А12О3; всегда может -присутствовать не полностью вступивший в реакцию корунд и его количество оказывается завышенным по сравнению с расчетным теоретическим.

Чем определялся выбор составов этих твердых растворов? Рассмотрим зависимость теплопроводности решетки ( 4) и ширины запрещенной зоны ( 5) от состава для твердых растворов и-В12Тез-В128ез« При увеличении концентрации Bi2Se3 наблюдается резкое снижение теплопроводности решетки и затем ее рост с максимумом при 33 мол.% Bi2Se3. Этот максимум вызван тем, что происходит упорядочение структуры: атомы селена замещают теллур в среднем слое квинтета. Подвижность атомов снижается в меньшей степени при введении Bi2Se3. При комнатной температуре оптимальными оказываются материалы, содержащие 4-10 мол.% селенида висмута. Как раз в этой же области концентраций Bi2Se3 происходит рост ширины запрещенной зоны, которая максимальна (в силу упорядочения структуры) для состава Bi2Te2Se (см. 5). У твердого раствора, содержащего 10 мол.% Bi2Se3, ширина запрещенной зоны равна 0,2 эВ, что дополнительно повышает величину Z. Направленные кристаллы w-Bi2(Te,Se)3 (т. е. выращенные так, чтобы все плоскости спайности были ориентированы вдоль направления электрического тока в тер-