МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И МАТЕРИАЛЫ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ (Название дисциплины; индекс(ы) дисциплины в учебном(ых) плане(ах) для которых читается дисциплина. | |||||||||||||||||||||||||||||||
Кафедра ЭИУ1-КФ(сокращенное название обеспечивающей кафедры) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Доцент, к. т.н. , тел. (484-2) 57-81-88, е-mail: *****@***ru (Должность, ученая степень, Ф. И.О. разработчиков УМК, контактные телефоны, адрес электронной почты разработчика - при ее наличии) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Виды и объем занятий по дисциплине
(Общая трудоемкость дисциплины в часах по семестрам, с перечислением всех видов занятий и соответствующего количества часов по учебному плану направления или специальности; форма отчетности по семестрам - экзамен, зачет, дифф. зачет) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Цель - планируемые результаты изучения дисциплины: Цель дисциплины: - общая профессиональная подготовка конструктора-технолога радиоэлектронных средств в области материаловедения на основе формирования у будущих специалистов принципов физического и инженерного подхода к оценке возможностей использования материалов в конкретных элементах и устройствах электронной техники. Задачами дисциплины является: формирование знаний, умений и навыков по следующим направлениям: - методологических и теоретических основ материаловедения; - физической сущности явлений, происходящих в материалах при воздействии на них различных факторов в условиях производства и эксплуатации; - основных групп материалов, их свойств и областей применения. Студент должен знать: - физическую сущность явлений и процессов, происходящих в материалах в условиях производства и эксплуатации и их взаимосвязь со свойствами; - основные типы, классы и группы материалов, их составы, структурные характеристики и свойства; - методы управления структурой, состоянием и свойствами материалов; - особенности технологии материалов и наиболее важные области применения в элементах и устройствах электронной техники; - основные направления развития современных материалов. Студент должен уметь: - использовать данные по свойствам и составу материалов для управления их структурой и состоянием; - оценить поведение материала и причины отказов электронных и радиоэлектронных приборов при воздействии на них различных эксплуатационных факторов; - в результате анализа условий эксплуатации и производства правильно выбирать материал, назначать его обработку в целях получения заданной структуры и свойств, обеспечивающих высокую надежность радиоэлектронных средств. Студент должен получить навыки: - анализа свойств материалов в различных условиях их эксплуатации; - выбора типа и условий реализации внешних воздействий для придания материалам заданных свойств. (цель преподавания дисциплины, требуемые результаты изучения дисциплины) |
Место дисциплины в образовательной программе 1. Предшествующие дисциплины (Приводится перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.) - физика; - химия; 2. Является основой для дисциплин: (использование дисциплины в последующем образовательном процессе) - технология производства РЭС; - схемотехника; - микросхемотехника; |
Структура и ключевые понятия дисциплины: 1. Классификация материалов РЭС Введение. Принципы классификации материалов, применяемых в радиоэлектронном приборостроении. Электротехнические и конструкционные материалы, материалы специального назначения. Проводниковые, полупроводниковые, диэлектрические и магнитные материалы. 2. Теоретические основы материаловедения Строение твердых тел. Типы связи между элементарными частицами. Ковалентная связь. Ионная связь. Водородная связь. Металлическая связь. Связь Ван-дер-Ваальса. Кристаллы. Кристаллическая решетка. Трансляционные решетки. Решетки с базисом. Индексы Миллера. Дефекты реальных кристаллов. Примеси. Междоузельные атомы и вакансии. Дислокации. Полиморфизм. Аморфные тела. Элементы зонной теории твердого тела. Процессы плавления и кристаллизации чистых веществ. Строение и свойства сплавов. Диаграммы состояния сплавов. Термическая обработка сплавов. Виды термической обработки. 3. Проводниковые материалы Классификация проводниковых материалов. Основные свойства проводниковых материалов: удельное сопротивление и удельная проводимость, зависимость удельного сопротивления металлов от температуры, изменение удельного сопротивления при деформациях, удельное сопротивление сплавов, теплопроводность металлов, термоэлектродвижущая сила, температурный коэффициент линейного расширения, механические свойства. Металлы высокой проводимости. Сверхпроводники и криопроводники. Сплавы высокого сопротивления: резистивные сплавы, сплавы для электронагревательных элементов. Припои и контактолы. 4. Диэлектрические материалы Классификация диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Виды поляризации диэлектриков: электронная, ионная, дипольно-релаксационная, ионно-релаксационная, электронно-релаксационная, резонансная, миграционная, самопроизвольная. Диэлектрическая проницаемость газообразных, жидких и твердых диэлектриков. Электропроводность диэлектриков. Электропроводность газообразных, жидких и твердых диэлектриков. Диэлектрические потери. Виды диэлектрических потерь. Потери на электропроводность. Релаксационные потери. Ионизационные потери. Резонансные потери. Диэлектрические потери в газообразных, жидких и твердых диэлектриках. Пробой диэлектриков. Пробой газов, жидких и твердых диэлектриков. Пассивные диэлектрики. Линейные полимеры. Композиционные порошковые пластмассы и сложные пластики. Электроизоляционные компаунды. Неорганические стекла. Ситаллы. Керамика. Активные диэлектрики. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрики. Пироэлектрики. Электреты. Жидкие кристаллы. Материалы для твердотельных лазеров. 5. Магнитные материалы Классификация веществ по магнитным свойствам. Диамагнетики. Парамагнетики. Ферромагнетики. Антиферромагнетики. Ферримагнетики. Магнитные характеристики: кривая намагничивания, магнитный гистерезис, магнитная проницаемость. Техническая классификация магнитных материалов. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Магнитные материалы специализированного назначения. 6. Полупроводниковые материалы Полупроводниковые материалы. Классификация и основные параметры. Элементарные полупроводники. Полупроводниковые соединения типа АIIIBV. Полупроводниковые соединения типа АIIВVI. Полупроводниковые соединения типа АIVBVI. 7. Конструкционные и инструментальные сплавы Сплавы на основе железа. Классификация сталей. Углеродистая сталь. Легированная сталь. Коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные сплавы. Чугуны. Сплавы на основе алюминия. Классификация конструкционных алюминиевых сплавов. Деформируемые алюминиевые сплавы. Литейные алюминиевые сплавы. Сплавы на основе меди. Классификация конструкционных медных сплавов. Латуни. Бронзы. Медно-никелевые сплавы. (основные модули дисциплины и ее ключевые понятия в соответствии с образовательным стандартом) |
