Металлы и сплавы их свойства и применение в радиоэлектронной аппаратуре
Презентация на тему: " Электроэнергетический факультет Кафедра электроснабжения и эксплуатации электрооборудования Учебная дисциплина ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ." — Транскрипт:
1 Электроэнергетический факультет Кафедра электроснабжения и эксплуатации электрооборудования Учебная дисциплина ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
2 ТЕМА 2 Проводниковые материалы Проводниковые материалы ЛЕКЦИЯ 3 Металлы и сплавы различного назначения
3 Учебные цели 1. Знать свойства тугоплавких и благородных металлов. 2. Знать свойства металлов со средним значением температуры плавления и припоев.
4 Учебные вопросы Введение 1. Тугоплавкие металлы. 2. Благородные металлы и припои. 3. Металлы со средним значением температуры плавления. Заключение
5 Список рекомендуемой литературы 1. Привалов Е.Е. Электроматериаловедение: Пособие. СтГАУ, АГРУС, – 196 с. 2. Привалов Е.Е., Гальвас А.В. Электротехнические материалы: Пособие. СтГАУ, АГРУС, – 192 с. 3. Привалов Е.Е. Электроматериаловедение: Лабораторный практикум. Тесты. СтГАУ, АГРУС, – 196 с. 4. Справочники по ЭТМ в 3 томах /Под ред. Ю.В. Корицкого – М.: Энергоатомиздат Т.1,1986 – 308 с.;Т.2,1987. – 296 с.; Т.3,1988 – 728 с.
6 Введение Тугоплавкие металлы (ТМ) с температурой плавления более 1700°С являются химически устойчивыми при низких температурах и активными при повышенных. Эксплуатация ТМ при высоких температурах только в среде инертных газов или вакууме. Получают ТМ методами электровакуумной технологии - зонной очисткой и плазменной обработкой. Механическая обработка требует подогрева.
7 1. Свойства тугоплавких металлов ТМ - вольфрам, молибден, тантал, ниобий, хром, ванадий, титан, цирконий и рений. ТМ при нагревании на воздухе интенсивно окисляются с образованием летучих соединений. Изготавливают нагревательные элементы, которые работают в вакууме или защитной среде. Преимущество ТМ - малое давление насыщенного пара при высоких рабочих температурах (рисунок 1).
8 Рисунок 1 – Зависимость давления насыщенных паров тугоплавких металлов от температуры
9 Вольфрам (W) - тяжелый, твердый ТМ серого цвета с высокой температурой плавления, у него высокая прочность при мелкозернистом строении, хрупкость и ломкость. После механической обработки W приобретает волокнистую структуру и не ломается. Этим объясняется гибкость тонких W нитей. Для улучшения свойств W, вводят добавки окислов кремния, алюминия, кальция. Из непровисающего W изготавливают нити для ламп накаливания, которые были разработаны в 1890 г. русским изобретателем А. Н. Лодыгиным.
10 Молибден (Мо) - металл близкий к W. Рекристаллизованный W при 20 0 С хрупок, а мелкозернистый Мо - пластичен. При 20 0 С Мо - инертный металл, но более активный, чем W. На воздухе Мо окисляется при 300°С с образованием низших окислов. Поэтому нагреваемые детали из Мо должны работать в вакууме или восстановительной среде. Среди всех ТМ молибден обладает наименьшим удельным сопротивлением (рисунок 2).
11 Рисунок 2 – Зависимость удельного сопротивления вольфрама, молибдена, тантала и рения от температуры
12 Тантал (Та) получают методами порошковой металлургии подобно W и Мо, в виде: проволоки, прутков, листов, лент и фольги. Та характеризуется высокой пластичностью даже при 20 0 С. В противоположность W и Мо тантал не становится хрупким при нагревании в вакууме до высоких температур. Ввиду высокой стоимости, Та используют для изделий, работающих в напряженном тепловом режиме (аноды и катоды электровакуумных приборов, электролитические конденсаторы).
13 Рисунок 3 – Зависимость удельного сопротивления и температурного коэффициента удельного сопротивления пленки из Та от парциального давления азота
14 Хром (Cr) элемент с высокой стойкостью к окислению. Применяют для защитных покрытий изделий, эксплуатируемых при повышенных температурах. Хромирование выполняют электролитическим методом. Из тонких пленок Cr изготавливают резисторы и слои для контактных площадок и проводящих соединений в интегральных микросхемах. Cr входит в состав сплавов для нагревательных приборов, термопар, конструкций из нержавеющих, жаропрочных сталей и магнитных материалов.
15 2. Благородные металлы и припои Золото (Au) - блестящий металл желтого цвета c высокой пластичностью. Преимуществом контактного Au является стойкость к образованию сернистых и окисных пленок (при 20 0 С и нагреве). Пленки из Au применяют для контактных площадок в пленочных микросхемах. При контакте Au с алюминием происходит образование соединений с повышенным удельным сопротивлением и хрупкостью. Поэтому контакты тонких пленок золота и алюминия ненадежны.
16 Серебро (Ag)- белый металл стойкий к окислению при 20 0 С с малым удельным сопротивлением. Малая удельная электропроводимость Ag обеспечивает слабый нагрев контактов и быстрый отвод теплоты. Недостаток Ag - миграция внутрь диэлектрика, на который нанесено, в условиях высокой влажности и при высоких температурах окружающей среды. Ag обладает пониженной химической стойкостью. Ag контакты не применяют рядом с резиной, эбонитом и другими материалами с серой. Хорошо паяется обычными припоями. Применение Ag ограничено дефицитом.
17 Платина (Pt) - белый металл не соединяющийся с кислородом и стойкий к химическим реагентам. Хорошо поддается механической обработке и вытягивается в тонкие нити и ленты. В отличие от серебра Pt на воздухе не образует сернистых пленок, что обеспечивает Pt контактам стабильное переходное сопротивление. Pt не растворяет водород, пропуская его через себя в нагретом состоянии. Pt применяют для изготовления термопар, рассчитанных на рабочие температуры до 1600°С.
18 Палладий (Pd) по свойствам близок к Pt и служит ее заменителем, т.к. Pd дешевле в раза. Pd используют в электровакуумной технике, т.к. способен поглощать водород (850-кратный объем водорода по отношению к собственному объему). Водородом наполняют газоразрядные приборы. Pd и его сплавы с серебром и медью применяют в качестве контактных материалов. В отожженном состоянии Pd обладает хорошими механическими свойствами.
19 3. Металлы со средним значением температуры плавления Часто в ЭУ применяют железо (Fe), никель (Ni) и кобальт (Co) - ферромагнитные металлы с температурным коэффициентом удельного сопротивления в 1,5 раза превышающим коэффициент α р меди. Fe - доступный металл с хорошей механической прочностью. Возможно применение в качестве проводникового ЭТМ (контур заземления).
20 Чистое Fe имеет более высокое по сравнению с Cu и Al удельное сопротивление (около 0,1 мк Ом м). Особенность Fe - нелинейная зависимость удельного сопротивления от температуры. Обусловлена изменением спонтанной намагниченности рядом с особой температурой Кюри (Т К ), выше которой ферромагнитные свойства отсутствуют (рисунок 4). При повышении температуры спиновая упорядоченность в Fe нарушается, что вызывает дополнительное рассеяние электронов проводимости.
21 Рисунок 4 – Зависимость удельного сопротивления металлов от температуры: 1 – чистого железа; 2 – электротехнической стали; 3 - ферро нихрома
22 Согласно правилу Маттиссена полное сопротивление Fe : р Т = р Т + р ОСТ + р М (1) где р Т и р ОСТ – удельные сопротивления от рассеяния электронов Fe на тепловых колебаниях решетки и примесях; р М - магнитный вклад в сопротивление Fe от беспорядка в системе спинов. Отдельные составляющие удельного сопротивления ферромагнитного металла, например Fe, схематично показаны на рисунке 5.
23 Рисунок 5 – Температурная зависимость удельного сопротивления ферромагнитного металла
24 Выше температуры Т К составляющая р м остается постоянной, а зависимость линейна. Из-за высокой магнитной проницаемости Fe заметно сказывается скин-эффект, даже в полях промышленной частоты. Из Fe изготавливают корпуса электровакуумных и полупроводниковых приборов (Т до 500°С). Газовыделение из Fe мало и не нарушает нормальную эксплуатацию приборов. Удельное сопротивление Fe, зависит от содержания примесей. Как следует из рисунка 6, наиболее сильное влияние на электрические свойства Fe оказывает примесь кремния.
25 Рисунок 6 – Зависимость удельного сопротивления стали от содержания различных примесей
26 Никель (Ni) - серебристый металл с плотностью, равной плотности меди. Применяют для арматуры электронных ламп, некоторых типов катодов. Ni легко получить в чистом виде (99,99% Ni) и ввести легирующие присадки кремния, марганца. Положительные свойства Ni - достаточная механическая прочность после отжига при большом относительном удлинении. Металл даже в холодном состоянии легко поддается механической обработке: ковке, прессовке, прокатке, штамповке, волочению и т. п.
27 Из Ni делают сложные по конфигурации изделия с жестко выдержанными допусками. Наиболее вредная примесь в Ni - сера, резко снижающая механическую прочность. Ценное свойство Ni - химическая устойчивость к растворам щелочей, которые не действуют на него даже в нагретом состоянии. На рисунке 7 показано температурное изменение удельного сопротивления никеля. Отчетливо заметен излом графика в окрестности точки Кюри (Т К = 357°С).
28 Рисунок 7 - Зависимость удельного сопротивления и его температурного коэффициента от температуры для никеля
29 Припои - специальные сплавы, применяемые при пайке (прочный шов и электрический контакт с малым переходным сопротивлением). Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между деталями. Компоненты припоя диффундируют в основной металл. Прослойка из припоя соединяет детали в одно целое. Припои делят на мягкие и твердые. К мягким относятся припои с температурой плавления до 300°С, к твердым - выше 300°С.
30 Мягкие припои: оловянно-свинцовые сплавы (ПОС) с содержанием олова от 10 (ПОС-10) до 90% (ПОС-90), остальное свинец. Проводимость составляет % проводимости чистой меди. Твердые припои: медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (П Ср) с различными добавками. Флюсы - вспомогательные материалы для получения надежной пайки. Кислотные флюсы приготовляют на основе активных веществ - соляной кислоты, хлористых и фтористых металлов.
31 Графит (форма чистого углерода - С). Обладает малым удельным сопротивлением, хорошей теплопроводностью, стойкостью к агрессивным средам и легкостью механической обработки. Контактолы - токопроводящие клеи, краски, покрытия и эмали. Представляют маловязкие и пастообразные полимерные композиции. Связующее вещество - синтетические смолы (эпоксидные и кремнийорганические), а токопроводящий наполнитель - порошки металлов(серебра и никеля). Контактолы используют для получения контактов между металлами, металлами и полупроводниками.
План-конспект учебного занятия по дисциплине МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. ЭЛЕКТРОРАДИОМАТЕРИАЛЫ И РАДИОКОМПОНЕНТЫ. Тема: «Металлы и сплавы различного назначения: благородные металлы, тугоплавкие металлы, материалы
Тема : Металлы и сплавы различного назначения: благородные металлы, тугоплавкие металлы, материалы для ЭВ приборов.
Тип занятия: комбинированный урок
Курс, специальность, группа: _____________________
Дата проведения: ____________________
Цели учебного занятия:
- обобщение и систематизация полученных научно-теоретических знаний в области химии, физики, материаловедения, изучение основных свойств, характеристик и областей применения металлов и сплавов различного назначения;
- создать условия для развития мышления студентов посредством анализа и обобщения изучаемого материала за счет использования интеграции знаний по различным предметам, развить способность к обобщению результатов опытов, логически рассуждать, комплексно применять знания, полученные при изучении различных курсов и делать обобщения;
- формировать устойчивый интерес к предмету, воспитывать самостоятельность и ответственность; развивать познавательную и творческую активность обучаемых на приводимых примерах использования тугоплавких и благородных металлов.
Задачи учебного занятия:
- повторить и закрепить пройденный материал;
- создать проблемную ситуацию для стимулирования активной познавательной деятельности студентов;
- развить межпредметные связи.
Используемые образовательные технологии: игровая технология, коллективная мыследеятельность – «мозговой штурм», дискуссия, ИКТ, здоровьесберегающие технологии.
Форма занятия : комбинированный урок.
Формируемые компетенции:
ОК2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения проф. задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для выполнения профессиональных задач, профессионального и личного развития;
ОК5. Использовать ИКТ в профессиональной деятельности;
ОК6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями;
ПК3.3 Осуществлять контроль качества радиотехнических изделий.
Оборудование: доска, образцы материалов и изделий из них, видеофильм.
План учебного занятия:
I. Организационный момент. (2 мин)
II. Постановка темы и цели занятия. (3 мин)
III. Проверка и актуализация знаний. (10 мин)
IV.Теоретическая часть. (40 мин)
V. Практическая часть. (20 мин)
VI. Вопросы учеников. (3 мин)
VII. Итог урока, выставление оценок, объявление домашнего задания. (2 мин)
Ход учебного занятия:
I. Организационный момент .
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода учебного занятия.
II. Постановка темы и цели занятия.
Озвучивание темы и целей занятия.
Тема: Металлы и сплавы различного назначения: благородные металлы, тугоплавкие металлы, материалы для ЭВ приборов.
Цель: Научиться выбирать и применять металлы и сплавы различного назначения в профессиональной деятельности при конструировании РЭА.
III. Проверка и актуализация знаний.
Проводится проверка знаний по изученной темам в виде устного опроса в игровой форме «НЕслабое звено» по вопросам:
1)Сплавы МЛТ и РС.
2)Композиционные резистивные материалы.
3)Керметы, их состав, свойства.
4)Неметаллические (углеродистые) проводники.
5)Виды подвижных контактов и материалы для них.
Актуализация знаний учащихся осуществляется по основным вопросам направления деятельности в области основных свойств, классификации, применения, характеристик и особенностей материалов высокого сопротивления в виде «Мозгового штурма» при неполных ответах участников игры или для их дополнения.
IV. Теоретическая часть.
Материал представляется в форме лекции с использованием студентами электронной версии конспекта лекций для лучшего усвоения вопросов темы и раскрывает вопросы:
Классификация.
Проводниковые материалы и сплавы различного назначения используются в качестве специальных проводниковых материалов с особыми свойствами, например магнитными, или материалов, обладающих высокой тугоплавкостью или химической стойкостью.
Учитывая температуры плавления, области применения, их общность по некоторым специфическим признакам, материалы различного назначения подразделяются на группы:
-Сплавы для электровакуумных приборов;
Тугоплавкие металлы.
К тугоплавким относят металлы с температурой плавления Тпл. ≥ 1700°С.
Тугоплавкие металлы: вольфрам W , рений Re , молибден Мо, тантал Та, титан Ti , ниобий Nb , цирконий Zr , гафний Gf .
Эти металлы, как правило, химически устойчивы при низких температурах, но при повышенных температурах активно взаимодействуют с атмосферой. Поэтому изделия из них эксплуатируют в вакууме или среде инертных газов (аргон, азот).
Механическая обработка тугоплавких металлов затруднена из-за их повышенной твёрдости и хрупкости. Чаще всего, механическую обработку производят горячим способом – при повышенных температурах.
Тугоплавкие металлы применяют в электровакуумной технике, полупроводниковом производстве и микроэлектронике, для подвижных контактов и в качестве материала для сверхпроводников.
Наибольшее применение из перечисленного ряда тугоплавких металлов нашли вольфрам W , тантал Та и молибден Мо.
1) Вольфрам W - светло-серый металл, который обладающий свойствами:
-самая высокая температура плавления – Тпл. = 3380ºС;
-Траб. > 2000ºС, только в вакууме или инертном газе;
-очень большая плотность;
-высокие твёрдость и, одновременно хрупкость;
-наименьшее значение ТК L из всех чистых металлов, применяемых в вакуумной технике;
-плохо поддаётся обработке и, поэтому, применяется только там, где его нельзя заменить.
Он получается из вольфрамитовой руды в результате сложной технологической обработки – методом порошковой металлургии.
Объёмные вольфрамовые изделия с мелкокристаллической структурой очень хрупкие, вследствие высокой прочности отдельно взятых кристаллов при очень слабом их сцеплении между собой.
При помощи горячей ковки и волочения создаётся волокнистая структура металла. При этом, обеспечивается высокая механическая прочность и гибкость тонких вольфрамовых нитей, диаметр которых - менее 10 мкм.
Основная область применения вольфрама - изготовление нитей накала осветительных ламп, арматуры рентгеновских трубок (электродов, крючков, пружин), размыкающих контактов реле. Для контактов с большими значениями разрываемой мощности используют металлокерамические материалы на основе порошка вольфрама.
2) Молибден Мо – металл, близкий по своим свойствам и виду к вольфраму, но почти в 2 раза легче него. Он обладает следующими свойствами:
-самое низкое-допустимая рабочая температура ниже, чем у вольфрама;
-окисление молибдена начинается с Т = 400 - 500°С (при н.у.), а во влажной атмосфере – при Т = 250°С;
-при нагревании в пламени бензиновой горелки, молибденовая проволока даёт заметный белый дымок;
-отожжённый молибден обладает хорошей пластичностью, технологичен.
Молибден применяют для изготовления арматуры ЭВ-приборов (анодов и сеток генераторных ламп, крючков для поддерживания вольфрамовых нитей), в качестве разрывных электрических контактов, в паре с вольфрамом для изготовления термопар для Т < 2000°С в инертных средах и вакууме.
3) Тантал Та - серовато-белый сверхпроводниковый металл. Свойства:
-вязкость и ковкость;
-высокая пластичность даже при комнатной температуре;
-в отличие от W и Mo , допускает холодную механическую обработку;
-в качестве электровакуумного конструкционного материала выдерживает температуру Траб. < 1200°С;
-способен поглощать газы в электровакуумном приборе;
-имеет высокую стоимость.
Применяется тантал в качестве материала для арматуры электровакуумных ламп, для изготовления ответственных изделий сложной формы, работающих в вакууме в напряженном тепловом режиме. Прокаткой получают танталовую фольгу для электролитических конденсаторов толщиной в несколько микрон.
4) Рений Re - серовато-белый редкоземельный металл, Тпл. = 3180ºС. Обладает коррозионной стойкостью (до температуры 1000°С не окисляется) и мало испаряется при высоких температурах в вакууме.
Рений применяется для покрытия вольфрамовых нитей с целью повышения срока службы.
5) Титан Ti – серый пластичный металл, обладает высокой механической прочностью и хорошей газопоглощающей способностью, Тпл. = 1680ºС.
Титан применяется для порошкообразных покрытий молибденовых и вольфрамовых электродов ЭВ-приборов, работающих при высоких температурах.
Широко используются титановые сплавы с алюминием, железом, хромом, марганцем, оловом, которые отличаются низкой плотностью, высокой коррозионной стойкостью, прочностью, жароупорностью, низкими литейными свойствами, удовлетворительной обрабатываемостью резанием.
6) Ниобий Nb – пластичный, технологичный металл серовато-белого цвета, Тпл. = 2415ºС.
Применяется для изготовления катодов, анодов, сеток генераторных ламп.
7) Цирконий Zr - металл, который в слитках похож на сталь, хорошо куется, Тпл. = 1860ºС. В порошкообразном виде цирконий при Т > 75°С легко воспламеняется. Его пыль, при определённой концентрации в воздухе, пожароопасна.
Тугоплавкие соединения циркония (карбиды, нитриды), применяют для изготовления анодов и сеток электронных приборов, пленок высокого сопротивления для печатного монтажа.
8) Гафний Gf - металл, по внешнему виду напоминающий сталь, обладает хорошей пластичностью и ковкостью, стоек к окислению до температур примерно 950°С.
Используется в качестве примеси к вольфраму, молибдену, танталу, для повышения срока их службы, а также для изготовления нитей накаливания электрических ламп и катодов рентгеновских трубок.
Благородные металлы.
Группу благородных металлов составляют металлы, обладающие наибольшей химической стойкостью к условиям окружающей среды и действию агрессивных сред. К ним относятся золото Au , серебро Aq , платина Pt , палладий Pd
1) Золото А u – металл жёлтого цвета, обладающий свойствами:
--имеет высокую коррозионную и химическую стойкость, не окисляется даже при высоких ТºС.
Золото в чистом виде и в виде сплавов с платиной, серебром, никелем, применяют для изготовления прецизионных контактов, реле, электродов фотоэлементов, для вакуумного напыления тонких плёнок ИМС, золочения контактных поверхностей электронных ламп СВЧ, корпусов микросхем.
2) Серебро Ag - белый блестящий металл со следующими свойствами:
самый электропроводный металл --высокие механические свойства;
-при вжигании или напылении образует прочные покрытия на диэлектриках;
-пониженная химическая стойкость;
-образует окислы с высокой электропроводностью;
-образует плёнки сернистых соединений с повышеннымСеребро используют в производстве конденсаторов в чистом виде. В виде сплавов, как материал для слаботочных контактов, в виде гальванических покрытий в ответственных ВЧ и СВЧ устройствах и тонких токопроводящих пленок в печатных платах, в монтажных проводах. Оно входит в состав тугоплавких серебряных припоев.
3) Платина Pt - светло-серый металл со следующими свойствами:
-не соединяется с кислородом;
-наиболее химически стойкий металл (устойчив к большинству кислот);
-имеет высокую пластичность --легко поддается механической обработке;
-образует спаи с легкоплавкими стёклами, благодаря близким ТК L ;
-редко применяется по причине высокой стоимости.
Платину используют как материал для сеток мощных ЭВ-ламп, для изготовления термопар в паре с платинородием для измерения высоких температур - до 1600°С, для особо тонких нитей d = 1 мкм в подвижных системах электрометров. Платина входит в состав проводящих паст.
4) Палладий Pd - белый пластичный металл, по многим свойствам близкий к платине, в ряде случаев служит заменителем Pt .
В отожжённом состоянии имеет высокие прочность и пластичность.
Палладий и его сплавы с серебром и медью применяют в качестве контактных материалов, металлической составляющей проводящих паст.
Благодаря высокой проницаемости для водорода его применяют в электровакуумной технике для очистки водорода.
Сплавы для электровакуумных приборов.
Для изготовления деталей и узлов ЭВ-приборов используются специальные сплавы, обладающие определённым комплексом свойств, основными из которых являются тугоплавкость и близкие к нулю значения ТК L .
К этим материалам относятся сплавы на основе железа Fe , никеля Ni и Co .
Инвар – 36% Ni и 64% Fe – имеет очень малые значения ТК L в диапазоне температур Траб. = -50ºС - +100ºС.
ТК L = 10 -6 [град -1 ]
Супер-инвар - 31% Ni , 50% Co и 19% Fe – имеет минимальные значения ТК L в более широком интервале температур.
Ковар - 29% Ni , 17% Co и 54% Fe .
ТК L = 4,8 · 10 -6 [град -1 ]
Сплавы инвар, ковар и супер-инвар применяются для вакуум-плотной герметизации радиоизделий путём сварки со стеклом, для изготовления пластин конденсаторов переменной ёмкости и др.
Элинвар – имеет постоянный модуль упругости.
Платинит – 47% Ni и 53% Fe – имеет температурный коэффициент теплового линейного расширения, близкий по значению к платине.
ТК L = 9 · 10 -6 [град -1 ]
= 0,51 [Ом · мм 2 / м]
Платинит, в некоторых случаях, может выступать заменителем платины. Применяется в качестве вводов в некоторых типах ЭВ-ламп.
Прочие металлы различного назначения.
1) Ртуть Hg - единственный чистый металл, который при нормальной температуре находится в жидком состоянии. Она легко испаряется даже при комнатной температуре, и пары её очень вредны. Чистая ртуть и её соединения относятся к ядовитым веществам.
Применяют ртуть в лампах дневного света, для ртутных контактов в реле, в качестве жидкого катода в ртутных выпрямителях, в ртутных лампах.
2) Галлий Ga - металл, который плавится почти при комнатной температуре.
Применяют галлий в полупроводниковой технике в качестве легирующей примеси для германия, он входит в состав низкотемпературных припоев.
3) Олово Sn - имеет ярко выраженное крупнокристаллическое строение. При изгибе прутка Sn слышен треск, вызываемый трением кристаллов друг о друга.
Олова применяют в качестве составляющей мягких припоев. Тонкую оловянную фольгу применяют в производстве некоторых типов конденсаторов.
4) Кадмий Cd - серебристо-белый металл, входит в состав припоев и бронз.
Применяется также для изготовления фотоэлементов, покрытий СВЧ волноводов (вместо серебра), гальванических элементов и др.
5) Свинец Р b - мягкий металл сероватого цвета с высоким удельным
электрическим сопротивлением и крупнокристаллическим строением. Свинец и его соединения ядовиты.
Благодаря высокой коррозионной стойкости, свинец в больших количествах применяют для изготовления кабельных оболочек, защищающих кабель от влаги, для изготовления плавких предохранителей, пластин свинцовых аккумуляторов, и как материал, поглощающий рентгеновские лучи.
6) Цинк Zn - пластичный коррозионностойкий металл светлого цвета. который обладает следующими свойствами:
Цинк применяют в качестве защитного покрытия для других металлов, в фотоэлементах, для металлизации бумаги в металлобумажных конденсаторах.
V. Практическая часть.
В процессе изложения и конспектирования материала студентам предлагаются для ознакомления образцы материалов и изделий с их использованием, параллельно с чем используется проблемная технология и технология дискуссии по вопросам возможных вариантов использования тех, или иных материалов для различных целей, предлагаемых студентами.
В заключении урока вниманию студентов предлагается видеофильм «Лампы. Накаливания и светодиодная», что также способствует наилучшему усвоению материала.
VI. Вопросы учеников.
Ответы на вопросы, обсуждение.
VII. Итог урока, выставление оценок, объявление домашнего задания
Подведение итогов занятия. Выставление оценок. Объявление домашнего задания.
Ожидаемые результаты:
- активизация деятельности студентов при изучении возможностей применения различных металлов и сплавов в РЭА;
- повторение изученного материала по основным свойствам электрорадиоматериалов;
Металлы и сплавы, их свойства и применение в радиоэлектронной аппаратуре аппаратуре Подготовил : учащийся гр.7/8 профессия « Радиомеханик » ФУРИН Павел. - презентация
Презентация на тему: " Металлы и сплавы, их свойства и применение в радиоэлектронной аппаратуре аппаратуре Подготовил : учащийся гр.7/8 профессия « Радиомеханик » ФУРИН Павел." — Транскрипт:
1 Металлы и сплавы, их свойства и применение в радиоэлектронной аппаратуре аппаратуре Подготовил : учащийся гр.7/8 профессия « Радиомеханик » ФУРИН Павел Руководитель : преподаватель химии КАРАСЕВА Е. А год ОГБОУ НПО Профессиональный лицей 17
2 - один из самых распространённых материалов, используемых цивилизацией на протяжении практически всей её истории.
3 Из 118 химических элементов, открытых на данный момент, к металлам относят: 6 элементов в группе щелочных металлов 6 в группе щелочноземельных 38 в группе переходных металлов 11 в группе легких металлов 7 в группе полуметаллов 14 в группе лантаноиды и лантан 14 в группе актиноиды и актиний, вне определённых групп бериллий и магний. Таким образом, к металлам возможно относятся 96 элементов из всех открытых.
4 Металлический блеск Хорошая электропроводность Возможность легкой механической обработки Высокая плотность Высокая температура плавления Большая теплопроводность Все металлы при нормальных условиях находятся Все металлы при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью.
6 Металлы и их сплавы Металлы и их сплавы одни из главных конструкционных материалов современной цивилизации. Это определяется прежде всего их высокой прочностью, однородностью и непроницаемостью для жидкостей и газов.
7 Транзистор Резистор Конденсатор Охладитель плат
8 Металлы Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.). Электронагревательный элемент Медные катушки
10 Металлы и их сплавы Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твёрдые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора, керамика. Так же, для изготовления таких инструментов, как щипцы, кусачки, пинцеты необходимые для ремонта радиоэлектронной аппаратуры и изготовления её деталей. Алмаз Нитрид бора
11 Мультиметр Под легированием понимается внесение небольших количеств примесей или структурных дефектов с целью контролируемого изменения электрических свойств полупроводника, в частности, его типа проводимости. При производстве полупроводниковых приборов легирование является одним из важнейших технологических процессов. Для подготовки металлов, нужных для изготовления различных деталей полупроводниковых приборов используют легирование.
12 на основе алюминия на основе магния макроскопически однородная смесь двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Основной или единственной фазой сплава, как правило, является твёрдый раствор легирующих элементов в металле, являющемся основой сплава.
13 Сплавы Сплавы имеют типичные металлические свойства: металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность. Иногда компонентами сплава могут быть не только химические элементы, но и химические соединения, обладающие металлическими свойствами. Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана. ВольфрамТитан
14 используются для создания припоя, применяемого при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Применяют сплавы на основе олова, свинца, кадмия, меди, никеля и др. Олово Свинец Никель
15 Припои Припои - основное применение сплавов в радиоэлектронной аппаратуре.
16 Оловянно-свинцовые припои марок ПОС 18, ПОС 30, ПОС 40 имеют более высокое ударное сопротивление, чем чистые олово и свинец, и потому применение их для получения прочного шва дает более хорошие результаты. Представляет собой сплавы олова и свинца. Механическая прочность припоев повышается с увеличением содержания олова.
17 Добавление большего количества олова в припой увеличивает температуру плавления, что неудобно при пайке. Добавление большего или меньшего количества какого либо металла в припое зависит от применения вида этого припоя. Припой марки ПОС - 90 применяется для лужения и пайки внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры, а ПОССу 4-4 – для лужения и пайки в автомобилестроении.
18 Конструкционные сплавы: стали чугуны Дюралюминий Чугун
19 Для измерительной и электронагревательной аппаратуры: Для измерительной и электронагревательной аппаратуры: манганин нихром Для изготовления режущих инструментов: победит Манганин
20 Конструкционные со специальными свойствами (искробезопасность, антифрикционные свойства): бронзы латуни Латунь
21 Для заливки подшипников баббит Подшипники В промышленности используются жаропрочные, легкоплавкие и коррозионностойкие сплавы, термоэлектрические и магнитные материалы, а также аморфные сплавы.
22 Вывод: Вывод: металлы и сплавы, благодаря своим физическим и химическим свойствам получили широкое применение в изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры. металлы и сплавы, благодаря своим физическим и химическим свойствам получили широкое применение в изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры.
Металлы и сплавы, их свойства и применение в радиоэлектронной аппаратуре
Физические свойства металлов: блеск, электропроводность, легкая механическая обработка, плотность и теполопроводность. Применение металлов и сплавов: конструкционные и электротехнические, инструментальные материалы. Использование сплавов в промышленности.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | презентация |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.10.2014 |
| Размер файла | 1,9 M |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.
Подобные документы
Эксплуатационные свойства металлов. Классификация металлических материалов. Черные и цветные металлы, их сплавы. Стали для режущих и измерительных инструментов. Стали и сплавы со специальными свойствами. Сплавы алюминия и меди. Сплавы с "эффектом памяти".
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.03.2013
Классификация композиционных материалов, их геометрические признаки и свойства. Использование металлов и их сплавов, полимеров, керамических материалов в качестве матриц. Особенности порошковой металлургии, свойства и применение магнитодиэлектриков.
презентация [29,9 K], добавлен 14.10.2013
Свойства металлов и сплавов. Двойные сплавы. Металлы применяемые в полиграфии. Технические требования к типографским сплавам. Важнейшие свойства типографских сплавов. Металлы для изготовления типографских сплавов. Диаграммы состояния компонентов.
реферат [32,5 K], добавлен 03.11.2008
Основные физические и химические свойства золота, его устойчивость к различным воздействиям. Применение золотых сплавов, понятие пробы и цвета золота. Золочение металлов. Специфика золотых сплавов, применяемых в ювелирной промышленности и стоматологии.
презентация [2,5 M], добавлен 30.01.2012
Формирование структуры и методы исследования свойств металлов; диаграмма состояния "железо-цементит". Железоуглеродистые сплавы; термическая обработка металлов и сплавов. Сплавы, применяемые в промышленности; выбор сплава на основе цветного металла.
контрольная работа [780,1 K], добавлен 13.01.2010
Твердые сплавы и сверхтвердые композиционные материалы: инструментальные, конструкционные, жаростойкие; их свойства и применение. Совершенствование технологии сплавов, современные разработки получения безвольфрамовых минералокерамических соединений.
реферат [964,1 K], добавлен 01.02.2011
Классификация металлов: технические, редкие. Физико-химические свойства: магнитные, редкоземельные, благородные и др. Свойства конструкционных материалов. Строение и свойства сталей, сплавов. Классификация конструкционных сталей. Углеродистые стали.
Соглашение об использовании материалов сайта
Просим использовать работы, опубликованные на сайте, исключительно в личных целях. Публикация материалов на других сайтах запрещена.
Данная работа (и все другие) доступна для скачивания совершенно бесплатно. Мысленно можете поблагодарить ее автора и коллектив сайта.
Читайте также: