Пластические массы

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение пластмасс. Назовите их состав и общие свойства. Как классифицируют пластмассы по связующему и наполнителю?

2. Назовите основные термопластичные пластмассы, их состав, разновидности, свойства и применение.

3. Назовите термореактивные пластмассы с органическими наполнителями. Каковы их свойства?

4. Что такое стеклопластики? Назовите их состав, свойства и применение. Как влияет вид наполнителя и связующего вещества на физико-механические свойства стеклопластиков?

5. Какие пластики являются термостойкими, каковы их разновидности и свойства?

6. Назовите свойства органического стекла и способы повышения его качества.

7. Что называется газонаполненными пластмассами? Каковы их разновидности, свойства и применение в технике.

8. Приведите примеры эффективности применения пластмасс.

28. Композиционные материалы с неметаллической матрицей

Вопросы для самопроверки

1. Как классифицируются композиционные материалы с неметаллической матрицей по виду упрочнителя и матрицы?

2. Какие применяются способы укладки наполнителя и как это отражается на свойствах материалов?

3. Что такое карбоволокниты, их состав, разновидности, свойства и условия применения?

4. Опишите бороволокниты, укажите их состав, свойства и применение.

5. В чем преимущества органоволоктитов, их свойства и применение?

29. Резиновые материалы

Вопросы для самопроверки

1. Что называется резиной? Каковы ее состав и назначение отдельных компонентов (ингредиентов)?

2. В чем сущность процесса вулканизации; как изменяются свойства резины после вулканизации?

3. Назовите основные синтетические каучуки, их состав и области применения резин на их основе.

4. Назовите основные физико-механические свойства различных резиновых материалов и их применение.

5. В чем сущность процессов старения резины? Какими способами защищают резину и резиновые детали от старения? Укажите эксплуатационную стойкость резин.

6. Как изменяются свойства резин под действием озона, температуры, радиации и вакуума?

30. Клеящие материалы и герметики

Вопросы для самопроверки

1. Укажите достоинства и недостатки клеевых соединений.

2. Как классифицируются клеящие материалы?

3. Назовите смоляные клеи для склейки металлов, их разновидности и свойства.

4. Какие знаете теплостойкие клеи, каковы их свойства?

5. Каково назначение герметиков и требования, предъявляемые к ним?

6. Назовите основные виды герметиков, их состав, свойства и применение.

31. Неорганические материалы

Вопросы для самопроверки

1. Укажите особенности строения графита и его важнейшие свойства.

2. Как изменяется прочность графита от температуры?

3. Охарактеризуйте технический и пиролитический графиты, назовите области их применения.

4. Опишите неорганическое техническое стекло, назовите его состав, разновидности, свойства и применение. Какими способами повышают качество стекла?

5. Что такое ситаллы, укажите способы их получения, разновидности, свойства и применение?

6. Что представляет собой техническая керамика, ее разновидности?

7. Назовите представителей керамики на основе чистых оксидов. Дайте сравнительную оценку свойств.

8. Какие Вы знаете виды бескислородной керамики? Назовите их разновидности, свойства и применение.

1. Основные сведения о материалах электронной техники

Вопросы для самопроверки

1. Приведите общую классификацию материалов, используемых в электронной технике.

2. Какие основные виды химической связи в материалах и чем они обусловлены?

3. В чем различия между монокристаллами, поликристаллическими и аморфными веществами?

4. Приведите примеры точечных и протяженных дефектов структуры в реальных кристаллах.

5. Охарактеризуйте явление полиморфизма. Приведите примеры полиморфных веществ.

6. Почему при образовании твердого тела энергетические уровни атомов расщепляются в энергетические зоны?

7. От чего зависит ширина разрешенной зоны и число уровней в ней?

8. Чем различаются зонные структуры проводника, полупроводника и диэлектрика?

9. В чем различие между электронами проводимости и свободными электронами? Физ

2. Физические процессы в проводниках и их свойства

Вопросы для самопроверки

1. Какие основные виды проводников электрического тока вам известны?

2. Каков физический смысл уровня Ферми?

3. Какими свойствами обладает «электронный газ» в состоянии вырождения?

4. Почему удельное сопротивление металлов растет с повышением температуры?

5. Что называют температурным коэффициентом удельного сопротивления? Является ли он константой для данного металла?

6. Как влияют примеси на удельное сопротивление металлов? Сформируйте правило Маттиссена.

7. Почему металлические сплавы типа твердых растворов обладают более высоким удельным сопротивлением, нежели чистые компоненты, образующие сплав?

8. Объясните поведение проводников на высоких частотах.

9. Как зависит удельное сопротивление тонких металлических пленок от их толщины и почему?

10. В каких условиях возможно появление термо-э.д.с. в замкнутой цепи? Назовите основные механизмы, ответственные за возникновение термо-э.д.с.

3. Проводниковые материалы

Вопросы для самопроверки

1. Как можно классифицировать проводниковые материалы?

2. Какие свойства меди обусловливают ее широкое применение в электронной технике? Что такое ''водородная болезнь'' меди?

3. Какими преимуществами и недостатками по сравнению с медью обладает алюминий как проводниковый материал?

4. Какие металлы и в каких условиях могут переходить в состояние сверхпроводимости? Что является причиной образования куперовских пар?

5. Как влияет магнитное поле на критическую температуру перехода в состояние сверхпроводимости? Чем различаются сверхпроводники первого и второго рода?

6. Какие металлические сплавы высокого сопротивления нашли применение в электронной технике и для каких целей?

7. Каким образом обеспечивается прочность и формоустойчивость вольфрамовых нитей и спиралей при высоких температурах эксплуатации?

8. Чем обусловлено широкое применение тантала в конденсаторостроении?

9. Почему ферромагнитные металлы обладают нелинейной зависимостью удельного сопротивления от температуры?

10. Что понимают под мягкими и твердыми припоями?

11. Назовите неметаллические проводниковые материалы и приведите примеры их применения в электронной технике.

4. Физические процессы в полупроводниках и их свойства

Вопросы для самопроверки

1. Что такое собственный полупроводник? Какими свойствами он обладает? Может ли примесный полупроводник обладать собственной электропроводностью?

2. Какие примеси в ковалентных полупроводниках являются донорами, а какие – акцепторами?

3. Каким соотношением связаны между собой концентрации электронов и дырок в невырожденном полупроводнике при термодинамическом равновесии?

4. Объясните температурную зависимость концентрации носителей заряда в полупроводнике.

5. Какие основные механизмы рассеяния ограничивают подвижность носителей заряда в ковалентных полупроводниках?

6. Может ли проводимость полупроводников уменьшаться при повышении температуры?

7. Каким образом в полупроводнике можно создавать неравновесные носители заряда?

8. В чем отличие рекомбинационных ловушек от ловушек захвата?

9. От каких факторов зависят время жизни и диффузионная длина неравновесных носителей заряда?

10. Назовите основные механизмы поглощения света в полупроводниках. Какие из них являются фотоактивными?

11. В чем различия между прямыми и непрямыми оптическими переходами?

12. Что понимают под фоторезистивным эффектом?

13. Какие причины обусловливают нелинейное изменение фотопроводимости полупроводников в зависимости от интенсивности облучения?

14. Назовите основные виды электролюминесценции полупроводника.

15. Как с помощью эффекта Холла определить тип электропроводности полупроводника?

16. Какие физические факторы обусловливают нарушения закона Ома в полупроводниках при воздействии на них сильного электрического поля?

17. В каких полупроводниках можно наблюдать эффект Ганна?

5. Полупроводниковые материалы

Вопросы для самопроверки

1. Назовите химические элементы, обладающие свойствами полупроводников. Какие из них имеют наибольшее значение для электронной техники?

2. Что служит сырьем при получении полупроводниковых кремния и германия? Назовите основные технологические операции при получении кремния полупроводниковой чистоты.

3. Каким образом производится кристаллизационная очистка кремния и германия? Какой метод получил наиболее широкое распространение для выращивания крупных монокристаллов этих полупроводников?

4. Как изменяется ширина запрещенной зоны кремния и германия при понижении температуры?

5. Какие примесные элементы создают в кремнии и германии мелкие акцепторные и донорные уровни?

6. При каком допустимом содержании примесей германий будет обладать собственным сопротивлением при комнатной температуре?

7. В каком спектральном диапазоне чистый кремний оптически прозрачен в нормальных условиях?

8. Как и почему изменяется подвижность носителей заряда в кремнии и германии при увеличении концентрации легирующих примесей?

9. Какая взаимосвязь существует между коэффициентами диффузии и растворимостью примесей в кремнии и германии?

10. Какими преимуществами обладают эпитаксиальные методы осаждения полупроводниковых слоев?

11. Какие преимущества кремния обусловливают его широкое применение при изготовлении планарных транзисторов и интегральных микросхем?

12. Чем различаются свойства политипов карбида кремния? Как эти различия можно использовать на практике?

13. Какой тип химической связи характерен для полупроводниковых соединений типа А^III и В^V ? Какие закономерности в изменении электрофизических свойств этих полупроводников Вам известны?

14. Каким образом осуществляется синтез и выращивание монокристаллов разлагающихся полупроводниковых соединений?

15. Как изменяется ширина запрещенной зоны полупроводниковых твердых растворов в зависимости от состава?

16. Какие материалы используются для изготовления инжекционных лазеров и светодиодов?

17. Какие полупроводниковые материалы наиболее перспективны для создания гетеропереходов со свойствами идеального контакта?

18. Почему большинство полупроводниковых соединений А^IIIВ^V проявляет лишь один тип электропроводности, независимо от характера легирования?

19. Для каких целей перспективно использование полупроводников А^IIIВ^V и твердых растворов на их основе?

6. Физические процессы в диэлектриках и их свойства

Вопросы для самопроверки

1. Что называют поляризацией диэлектрика? Какие виды поляризации можно считать мгновенными, а какие являются замедленными?

2. В чем различие между ионной и ионно-релаксационной поляризациями? Что характеризует время релаксации, и от каких факторов оно зависит?

3. Что понимают под линейными и нелинейными, полярными и неполярными диэлектриками?

4. В каких единицах измеряют удельное объемное и удельное поверхностное сопротивление диэлектриков? Дайте определения этим физическим величинам.

5. Каков механизм электропроводности твердых диэлектриков? Как влияет температура на их удельную проводимость?

6. Что называют диэлектрическими потерями? Какие механизмы диэлектрических потерь вам известны?

7. Как влияет температура на положение частотного максимума tgδ релаксационных потерь?

8. В каких диэлектриках, и при каких условиях важную роль играют потери на ионизацию?

9. Почему ударная ионизация молекул газа в сильном электрическом поле производится главным образом электронами, а не ионами?

10. Чем отличается пробой газа в однородном и неоднородном электрическом поле? Каким образом можно создать однородное поле? Каким образом можно создать однородное поле?

11. Как влияет давление газа на его электрическую прочность?

12. Какие механизмы пробоя твердых диэлектриков вам известны? Каковы условия проявления каждого из них?

7. Пассивные диэлектрики

Вопросы для самопроверки

1. Каким образом можно классифицировать диэлектрики по свойствам техническому назначению?

2. Чем отличается реакция полимеризации от реакции поликонденсации?

3. Чем различаются свойства линейных и пространственных полимеров?

4. Какие полимеры используются в качестве высокочастотных диэлектриков и почему?

5. Как и для каких целей производят изделия из композиционных пластмасс?

6. Назовите основные преимущества эпоксидных компаундов.Каков механизм их отверждения?

7. Какие виды стекол нашли наиболее широкое применение в электронной технике и для каких целей?

8. В чем сходство и различие между ситаллом и стеклом? Какова технология изготовления ситаллов и для каких целей они применяются?

9. Каковы операции технологического цикла при изготовлении керамических изделий? В чем преимущества керамического производства?

10. Приведите примеры установочных высокочастотных керамических диэлектриков. Назовите наиболее характерные области их применения.

11. На каких принципах основано создание термостабильной конденсаторной керамики?

8. Активные диэлектрики

Вопросы для самопроверки

1. Какие диэлектрики называют активными? В чем различие требований к активным и пассивным диэлектрикам?

2. Какая электрическая упорядоченность свойственна сегнетоэлектрикам?

3. Как объяснить диэлектрический гистерезис и нелинейность зависимости заряда от напряжения у сегнетоэлектриков?

4. Что такое начальная, реверсивная и эффективная диэлектрические проницаемости?

5. Что называют сегнетоэлектрической точкой Кюри?

6. Каков микроскопический механизм спонтанной поляризации титаната бария?

7. Назовите наиболее важные применения сегнетоэлектриков. На каких свойствах материалов основаны эти применения?

8. Что такое прямой и обратный пьезоэффект? В каких диэлектриках можно наблюдать эти явления?

9. От каких факторов зависят пьезоэлектричкские свойства сегнетоэлектрической керамики? В чем преимущества пьезокерамики перед монокристаллическими пьезоэлектриками?

10. Что такое пироэлектрический эффект? Какие применения пироэлектриков вам известны?

11. Какова природа электретного состояния в диэлектриках? Что такое гомо- и гетерозаряд?

12. В чем различие между жидким состоянием вещества и «жидким кристаллом»?

13. Как классифицируются жидкие кристаллы по виду симметрии? Какие из них находят наиболее широкое применение в электронной технике, и для каких целей?

14. Какие основные требования предъявляются к диэлектрику как лазерному материалу? Какие элементы и почему наиболее часто используются в качестве активаторов люминесценции в твердотельных лазерах?

8. Физические процессы в магнитных материалах и их свойства

Вопросы для самопроверки

1. Как классифицируют вещества по магнитным свойствам?

2. Чем отличается обменное взаимодействие в ферро- и антиферромагнетиках?

3. Могут ли обладать ферромагнитными свойствами сплавы, состоящие из неферромагнитных элементов?

4. Чем обусловлены направления намагниченностей в доменах и расположение их границ в отсутствие внешнего магнитного поля?

5. Что понимают под энергией естественной магнитной кристаллографической анизотропии?

6. Какие процессы происходят в ферромагнетике при его намагничивании внешним полем? Что называют основной кривой намагничивания магнитного материала?

7. Как изменяется статическая магнитная проницаемость ферромагнетика от напряженности внешнего магнитного поля?

8. В чем заключается явление магнитострикции? Какое влияние оно оказывает на процесс намагничивания ферромагнетика?

9. Как изменяется индукция насыщения ферромагнетика при увеличении температуры?

10. Чем объяснить различный характер температурных зависимостей магнитных проницаемостей, измеренных в слабых и сильных магнитных полях?

11. Каковы причины появления магнитных потерь при циклическом перемагничивании ферромагнетиков? Какие способы уменьшения магнитных потерь Вам известны?

12. Почему переменный магнитный поток неравномерно распределяется по сечению сплошного магнитопровода? Как это сказывается на значении эффективной магнитной проницаемости сердечника?

13. Какие материалы называются ферритами? Каково распределение катионов по узлам кристаллической решетки в ферритах со структурой нормальной и обращенной шпинели?

14. Какова природа магнитного упорядочения в ферритах?

15. Что такое точка компенсации и в каких материалах она наблюдается?

16. В каких магнитных материалах и при каких условиях можно получить цилиндрические магнитные домены (ЦМД)? На чем основано применение ЦМД в вычислительной технике?

9. Магнитные материалы

Вопросы для самопроверки

1. Как классифицируют магнитные материалы по свойствам и техническому назначению?

2. Какие магнитомягкие материалы имеют высокое значение магнитной проницаемости в слабых магнитных полях?

3. Каково влияние кремния на свойства электротехнической стали?

4. Чем различаются свойства высоконикелевого и низконикелевого пермаллоев? Какова природа этих различий?

5. Почему ферриты с высокой начальной магнитной проницаемостью обладают невысокой точкой Кюри?

6. Каковы частотные характеристики высокопроницаемых и низкопроницаемых ферритов?

7. В чем сходство и различие магнитных свойств ферритов и ферромагнетиков?

8. Каково строение магнитодиэлектриков и в каких целях они используются?

9. Какие магнитные материалы обладают прямоугольной петлей гистерезиса? Каково их основное применение?

10. Какие физические эффекты лежат в основе применения СВЧ-ферритов?

11. Какие материалы обладают сильно выраженной магнитострикцией? Приведите примеры практического использования этого явления.

12. Назовите важнейшие характеристики магнитотвердых материалов.

13. Как объясняется наличие высокой коэрцитивной силы у магнитотвердых сплавов на основе Al-Ni-Fe?

14. Каким образом создают текстуру в магнитах из феррита бария?

15. Какие физические принципы положены в основу магнитной записи и воспроизведения информации? Какие материалы используются для этих целей?