Материаловедение. Учебная программа, методические указания и контрольные задания (стр. 3 )

Литература [3, с. 293–324]

1.3. Рекомендуемый перечень

лабораторно-практических работ

Изучение микроструктуры и определение плотности дислокации на поверхности полупроводниковой пластины. Определение твердости проводниковых материалов. Определение теплопроводности проводниковых материалов. Определение удельного электрического сопротивления проводниковых материалов.* Влияние температуры на свойства полупроводников. Влияние температуры на свойства диэлектриков. Изучение проводниковых изделий. Определение электрической проницаемости и угла диэлектрических потерь в диэлектриках. Определение электрической прочности твердых, жидких и газообразных диэлектриков. Исследование магнитомягких материалов на промышленной частоте.* Изучение параметров сегнетоэлектриков. Изучение видов сплавов, их состава и области применения. Изучение свойств тугоплавких металлов и их использование в электронной технике.* Изучение видов сплавов и построение диаграмм состояния сплавов. Изучение классификационных групп металлов, используемых в электронной технике. Изучение свойств и области применения полимерных материалов. Изучение классификации материалов ИМС.

2. Вопросы для самоконтроля

Чем отличается строение кристаллических тел от аморфных? Основные виды кристаллических решеток. Какие дефекты бывают в структуре кристаллических тел и как они влияют на электрические и магнитные свойства материалов? Какое изменение в кристаллическом строении металлов происходит при нагревании и охлаждении? Основные механические, химические, физические и технологические свойства металлов и методы их испытаний. Что такое сплав? Какие виды сплавов существуют? Классификация проводников. Основные свойства проводниковых материалов. Как влияют температура и примеси на удельное сопротивление проводника? Какие материалы относятся к сверхпроводникам? Какие требования предъявляют к сплавам высокого электрического сопротивления? Преимущества алюминия перед медью. Основные характеристики и свойства вольфрама и молибдена. Какие материалы применяют для изготовления контактов? Химический состав манганина и константана. Перечислите их основные свойства и область применения. Что представляет собой припой? На какие группы делятся припои? Какие припои называются мягкими, а какие – твердыми? Для чего применяется флюс? Какие материалы используются для обмотки проводов? Где находят применение обмоточные провода? Основные марки монтажных проводов. Где они применяются? Какие существуют радиочастотные кабели? Классификация диэлектриков. Как зависит емкость диэлектрического материала от его диэлектрической проницаемости. Как зависит электропроводность диэлектриков от температуры, влажности и напряженности поля? Чем вызваны диэлектрические потери в диэлектрике и какой величиной они характеризуются? Какие диэлектрики применяются для работы при низкой и высокой частотах тока? Какой параметр характеризует электрическую прочность диэлектрика? Что это такое? Какие виды пробоя существуют в диэлектриках и от чего они зависят? Где находят применение жидкие диэлектрики? Где применяются газообразные диэлектрики? Определение лаков. Классификация, область применения. Как влияет состав компаундов на их свойства? Где применяются компаунды? Область применения электроизоляционной бумаги. Какие материалы используют в качестве наполнителей при изготовлении гетинакса, текстолита, стеклотекстолита? В чем отличие линейных полимеров от пространственных? Где находят применение в электро - и радиопромышленности ситаллы? Определение керамики. Перечислите основные свойства керамики. Какие требования предъявляются к конденсаторной и установочной керамике? Где находят применения сегнетодиэлектрики? Их свойства. Определение слюды. Где она применяется? Что такое собственная проводимость полупроводников? Как влияют внешние факторы на удельное сопротивление полупроводников? В чем заключается эффект Холла и где он находит применение? Как влияет температура на проводимость полупроводников? Как классифицируют полупроводниковые материалы? Какие полупроводники называются элементарными? Опишите их свойства. Где применяют двойные химические соединения АIIIВV, АIIВIV? Чем отличаются полупроводниковые органические соединения от неорганических? Параметры, характеризующие магнитные материалы. Как классифицируются магнитные материалы по своим свойствам? Какие требования предъявляют к магнитным материалам? Как влияет содержание кремния на электрические, магнитные и механические свойства электротехнической стали? Что входит в состав магнитомягкого сплава пермаллой и какими особенностями обладает этот материал? Что входит в состав сплава альсифер, каковы его свойства? Перечислите характеристики магнитотвердых материалов. Где находят применение магнитотвердые материалы? Какие требования к ним предъявляют? Какими особенностями обладают литые магнитотвердые сплавы на основе Al-Ni-Fe и чем они отличаются от металлокерамических сплавов? Где находят применение? Определение феррита. Как классифицируются ферриты? В чем преимущество ферритов перед металлическими магнитными материалами? Какие магнитотвердые сплавы применяются для магнитной записи? Какие сплавы и ферриты применяют для изготовления магнитных материалов с ППГ? Их характеристики. Пайка: определение процесса и приспособления, используемые при этом. Специальные методы микроконтактирования. Механическая обработка поверхности полупроводниковых материалов.

3. Указания по выполнению и  оформлению

контрольной работы

По предмету «Материаловедение» учащиеся безотрывной формы обучения выполняют одну домашнюю контрольную работу, приступить к которой рекомендуется после изучения теоретического материала по литературе, предлагаемой в программе, и проработки вопросов для самоконтроля.

Вариант контрольной работы выбирается по последней цифре шифра учащегося.

Контрольная работа выполняется в ученической тетради с четким указанием следующих требований: название учебного заведения и предмета, номер контрольной работы и вариант, фамилия, имя и отчество учащегося, его шифр, номер учебной группы или оформляется на листах формата А4 с применением печатающих устройств ЭВМ (шрифт Times New Roman, 12).

Контрольная работа составлена в 10 вариантах. Каждый вариант состоит из трех теоретических вопросов и одной задачи. Текст контрольной работы должен быть написан аккуратно и разборчиво с четкими и краткими ответами на теоретические вопросы. При решении задачи необходимо условие сначала написать полностью, а затем в краткой офрме.

Все параметры и единицы измерения должны соответствовать Международной системе единиц физических величин (системе СИ). При расчетах следует приводить формулы в общем виде, а затем подставлять числовые значения. Расчеты должны сопровождаться пояснительным текстом. При выполнении контрольной работы следует оставить поля, шириной 30 мм, для замечаний, объяснений и указаний преподавателя. В конце работы следует указать литературу, которой пользовался учащийся, поставить дату выполнения работы и подпись. Необходимо оставить одну-две страницы для рецензии работы.

Выполненная контрольная работа должна быть отправлена для проверки и рецензирования в колледж в установленный срок.

4. Контрольная работа

Вариант 0

Укажите отличия кристаллических веществ от аморфных. Опишите основные виды кристаллических решеток. Основные параметры кристаллической решетки. Что называется поляризацией диэлектрика? Чем она оценивается? Как классифицируют диэлектрики по виду поляризации? Опишите группу материалов, к которым относится арсенид галлия. Укажите его свойства и применение в РЭА. Вычислите удельную теплопроводность меди при комнатной температуре по измеренному значению удельного сопротивления

Вариант 1

Коррозия чистых металлов и сплавов. Методы защиты от коррозии. Опишите слоистые пластики. Укажите области их применения. Опишите свойства и основные характеристики магнитомягких материалов. Укажите области их применения. Приведите примеры. Определите удельное сопротивление полупроводника n-типа, если концентрация электронов проводимости в нем равна , а их подвижность

Вариант 2

Опишите дефекты структуры кристаллических тел. Как они влияют  на удельную проводимость материалов? Опишите материалы, применяемые для изготовления термопар. Как зависит термо-ЭДС от разности температур спаев? Опишите характеристики магнитных материалов с прямоугольной петлей гистерезиса. Где применяются эти материалы? Пленка поливинилхлорида при электрическом пробое разрушается при напряжении 1,5 кВ. Определить толщину пленки, если ее электрическая прочность равна

Вариант 3

Диаграммы состояния сплавов. Их назначение и методика построения. Укажите особенности свойств активных и пассивных диэлектриков. Приведите примеры их применения. Опишите основные свойства и параметры проводниковых материалов. Определите собственную удельную проводимость германия при комнатной температуре, если известно, что собственная концентрация носителей заряда при комнатной температуре подвижность электронов , подвижность дырок

Вариант 4

Опишите тугоплавкие материалы (вольфрам, молибден, тантал, хром и др.) , укажите их особенности и области применения. Объясните зависимость электропроводности полупроводников от температуры. В работе каких приборов используются эти зависимости? Укажите состав, основные свойства и назначение магнитодиэлектриков. Тангенс угла диэлектрических потерь неполярного диэлектрика на частоте 50 Гц равен . Вычислите активную мощность рассеяния в конденсаторе из этого диэлектрика на частоте 1 кГц при напряжении 1кВ, если емкость конденсатора равна 1000 пФ.

Вариант 5

Укажите требования к резистивным материалам. Опишите сплавы для проволочных резисторов. Опишите основные свойства и параметры полупроводниковых материалов. Что представляют собой ферриты? Дайте классификацию ферритов. Укажите их основные характеристики. Цилиндрический стержень диаметром 10 мм и длиной 20 мм из диэлектрика с удельным объемным сопротивлением и удельным поверхностным сопротивлением покрыт с торцов металлическими электродами. Чему равно сопротивление между электродами?

Вариант 6