Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Января 2013 в 08:55, контрольная работа
1. Как классифицируются и где используются листовые электротехнические стали?
Электротехническую тонколистовую сталь разделяют: а) по структурному состоянию и виду прокатки на классы: 1 - горячекатаная изотропная; 2 - холоднокатаная изотропная; 3 - холоднокатаная анизотропная с ребровой текстурой; б) по содержанию кремния: 0 - до 0,4 %; 1 - св. 0,4 до 0,8 %-, 2 - св. 0,8 до 1,8 %; 3 - св. 1,8 до 2,8 %; 4 - св. 2,8 до 3,8 %; 5 - св. 3,8 до 4,8 %, химический состав стали не нормируется;
5. Назовите химические элементы, обладающие полупроводниковыми свойствами, и укажите области их применения.
Полупроводники — наиболее распространенная в природе группа веществ. К ним относятся химические элементы: бор (В), углерод (С), кремний (Si), фосфор (Р), сера (S), германий (Ge), мышьяк (As), селен (Se), олово (Sn), сурьма (Sb), теллур (Те), йод (I); химические соединения типа: AIBVII, AIIIBV, AIVBIV, AIBVI, AIVBVI, (GaAs, GeSi, CuO, PbS и др.); большинство природных химических соединений — минералов, число которых составляет около 2 тыс., многие органические вещества.
В электронике находит применение лишь ограниченное число полупроводниковых веществ. Исходные материалы, из которых изготавливают полупроводниковые приборы, должны обладать определенными физико-химическими и механическими свойствами.
Германий встречается, главным
образом, в сернистых минералах,
некоторых силикатах и
Кремний — наиболее распространенный (после кислорода) элемент, но в чистом виде он не встречается. Давно известным соединением Si является его двуокись SiO2. Твердая земная кора содержит 'по массе 27,6% кремния и состоит более чем на 97% из природных силикатов, т. е. солей кремниевых кислот, а также двуокиси кремния SiO2 преимущественно в виде кварца. Для производства полупроводниковых приборов необходим также очень чистый Si. Получение чистых кристаллов кремния еще более сложно, чем кристаллов германия. Кремний имеет высокую температуру плавления (около 1500°С) и в расплавленном состоянии очень высокую химическую активность. Это резко повышает технологические трудности получения чистых кристаллов и легирования их нужными примесями (в качестве последних чаще всего используются В, Аl и Р). Поэтому чистый кремний, как и германий, довольно дорогой элемент.
В электронике поэтому находит применение лишь ограниченное количество химических элементов, обладающих полупроводниковыми свойствами. На первом месте стоят Ge и Si, используемые в качестве основы при изготовлении полупроводниковых приборов. Бор, фосфор, мышьяк, сурьма, индий, галлий, алюминий используют в качестве примесей. В последние годы начинают применять некоторые соединения, например, арсенид галлия (GaAs), антимонид индия (InSb) и др. Интересны также сплавы и соединения элементов IV группы периодической системы — карбид кремния, сплав кремний — германий и др. Однако они еще недостаточно изучены.
Основными параметрами Ge и Si, определяющими свойства изготовленных из них приборов, являются: ρ — удельное сопротивление; ∆ε— ширина запрещенной зоны; n- или p-концентрации свободных носителей заряда (электронов и дырок); δ — плотность дислокаций; L — диффузионная длина; τ — время жизни носителей заряда. Чтобы оценить эти параметры, необходимо рассмотреть основы физики полупроводниковых материалов.
Задача. Два отрезка медной и алюминиевой проволоки длиной 10 м имеют одинаковое электрическое сопротивление. Какой отрезок весит меньше и на сколько, если известно, что сечение медной проволоки 4 мм2?
Сопротивление проводника
где - удельное сопротивление проводника;
l – длина проводника;
S – сечение проводника.
По условию задачи известно, что RAl = RCu, тогда получим
Вес проводника
где - удельный вес, г/см3.
Т.е. отрезок алюминиевой проволоки весит меньше в 2,3 раза.
Литература
1. Конструкционные и электротехнические материалы/ Под ред. В.А. Филикова. –М.: Мастерство, Высшая школа, 2000.
2. Никулин Н.В.
3. Электротехнический справочник. В 3-х томах. Том 1. Общие вопросы. Электротехнические материалы/ Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского, А.А. Жукова и др. –М.: Изд-во МЭИ, 1995-2002.
4. Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. Физические и технологические основы, надежность: Учебное пособие – М.: Высшая школа, 1986.-464с.
Информация о работе Контрольная работа по "Материаловедению"