Материалы и компоненты ЭС

1. Материалы и компоненты ЭС

Материаловедение - это наука о взаимосвязи
электронного строения, структуры
материалов с их составом, физическими,
химическими, технологическими и
эксплуатационными свойствами.

2. Трудоёмость дисциплины и формы аттестации

Учебная работа (УР)
Всего
Распределение по
семестрам
3 семестр
Распределение
трудоемкости по видам
УР в академических
часах (АЧ):
- лекции
- практические занятия
- внеаудиторная СРС
Аттестация: - зачет
4
8
96
4
8
96

3. Обеспечение дисциплины учебными изданиями

• Петров В.М. Материаловедение и материалы
электронных средств : Учеб.пособие для вузов /
Новгород.гос.ун-т им.Ярослава Мудрого и др. Великий Новгород, 2007. - 194с.
• Оськин В.А. Материаловедение. Технология
конструкционных материалов : Учеб.для вузов. Кн.1. М. : Колос С, 2007. - 446с.
• Материаловедение и технология металлов : Учеб.для
вузов / Под ред.Г.П.Фетисова. - 4-е изд., испр. - М. :
Высшая школа, 2006. - 861с.
• Материаловедение и технология металлов : Учебник
для студентов вузов, обучающихся по
машиностроит.спец. - М. : Высшая школа, 2001. – 637
с.

4. Требования к материалам ЭС.

Основные определения
ВЕЩЕСТВО есть совокупность взаимосвязанных атомов, ионов, молекул. Оно характеризуется исключительно химическим составом.
МАТЕРИАЛ – это промежуточный продукт переработки вещества в
изделия, отвечающий потребностям конкретного технологического
процесса.
Примеры веществ: железо, медь, кремний, полиэтилен, оксид
алюминия.
Примеры материалов на основе тех же веществ: сталь электротехническая холоднокатаная изотропная марки 2421; круглая
проволока (катанка) марки ММ из меди электротехнической марки
М1.
ДЕТАЛЬ – это изделие, изготовленное из однородного по
наименованию и марки материала без применения сборочных
операций.
СВОЙСТВО - словесное, в том числе сравнительное, описание
особенностей материала.
ПАРАМЕТР – это количественное выражение свойства.
ХАРАКТЕРИСТИКА - зависимость параметра от внешнего фактора

5. Классификация свойств материалов

ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ называют свойства, определяющие пригодность
материала для создания изделий. Основными для деталей РЭС функциональными
свойствами являются: электрические, магнитные, механические,
теплофизические, химические, оптические, радиационные.
Свойства, характеризующие поведение материала при обработке, называются
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ. В зависимости от применяемых методов обработки
(литье, холодная штамповка, резание, прессование, электрохимическая и такое
прочее) наибольшее значение в конкретных случаях приобретают такие
технологические свойства, как тепловые, прочность, твердость, пластичность,
растворимость и так далее.
Деление физико-химических свойств на функциональные и технологические
достаточно условно. Одни и те же свойства (например, твердость, химическая
стойкость) могут быть для данного материала и функциональными, и
технологическими.
ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ свойства и характеристики материалов, как правило,
вытекают из физико-химических и являются их следствием. К потребительским
относятся экономические, экологические и эстетические свойства.

6. Классификация материалов ЭС

• Конструкционные
• Проводниковые
• Диэлектрические
• Полупроводниковые
• Магнитные

7. Атомно-кристаллическая структура вещества

Расположение атомов в кристаллическом (а) и аморфном (б) веществе

8. Основные типы кристаллических решеток

2-ОЦК
1
3-ГЦК
Параметр решетки - это расстояние
между атомами по ребру элементарной
ячейки
4

9. Кристаллографические оси и плоскости

10. Строение реальных кристаллов

• Точечные дефекты - вакансии и
Междоузельные атомы (атомы внедрения);
• Линейные дефекты - краевые и винтовые
дислокации.
• Поверхностные дефекты - границы между,
дефекты упаковки, поверхность кристалла.
• Объемные (трехмерные) дефекты микропустоты и включения другой фазы.

11. Точечные дефекты

12. Схема краевой дислокации в идеальном кристалле

13. СКОЛЬЖЕНИЕ КРАЕВОЙ ДИСЛОКАЦИИ

14. Схема винтовой дислокации

15. СКОЛЬЖЕНИЕ ВИНТОВОЙ ДИСЛОКАЦИИ

16. Плотность дислокаций

Плотность дислокаций r – это суммарная длина
дислокаций DL (см), приходящих на единицу объема
V кристалла (см3). Таким образом, размерность
плотности дислокаций, см-2: r = DL / V

17. ДЕФОРМАЦИЯ РАСТЯЖЕНИЯ (СЖАТИЯ)

Относительное удлинение или деформация:
ε = d l / l0

18. Пластическая деформация металлов

Диаграмма растяжения