СОДЕРЖАНИЕ

1. 
   
   Опишите производство чугуна?
   
2. 
   
   Какие требования предъявляют для материалов полупроводниковых интегральных схем?
   
3. 
   Перечислите виды волокон, применяемых в электротехнике. Почему предпочитают применения волокнистых электроизоляционных материалов в пропитанном виде?
   
4. 
   
   Какие изделия изготавливают из электротехнического угля? Основные компоненты, входящие в состав электротехнического угля?
   
5. 
   
   Какие магнитные материалы используют для низкочастотных магнитопроводов? Почему цепи делают шихтованными?
   

Список используемых источников

1. 
   Опишите производство чугуна?
   

Чугуном называется смесь 2,14 % углерода с железом, полученная при термическом нагревании в доменных печах до 1200 градусов Цельсия. С помощью шестого элемента таблицы Менделеева железо в форме сплава приобретает увеличенную твердость, теряя пластичность и ковкость, делая данный материал хрупким.

Получение чугуна проводят в доменных печах. Этот процесс является достаточно энергоёмким и затратным производством. В качестве сырья используют 4 основных группы руд:

Гематитовый железняк, состоящий из ангидридного оксида железа, держит 70% (Fe) и 30% (O);

Магнетитовый железняк, содержит 72,4% (Fe), и 27,6% (O);

Бурый железняк, содержит 59,8% элементарного железа;

Сидеритовый железняк, содержит 48,3% (Fe).

2. 
   Какие требования предъявляют для материалов полупроводниковых интегральных схем?
   

Полупроводниковые интегральные микросхемы представляют собой функциональные узлы, выполненные на одном кристалле полупроводника различными технологическими приемами обра­ботки полупроводниковых материалов.

Миниатюризация с использованием полупроводниковых мик­росхем является более сложным процессом, чем миниатюриза­ция с применением пленочных и гибридных микросхем.

Основными полупроводниковыми материалами, используемы­ми для изготовления твердых микросхем, являются кремний, гер­маний и сапфир. Наибольшее распространение получили микро­схемы,

---

выполненные на кристалле кремния, так как его физико-химические свойства лучше, чем германия. Так, например, исполь­зование кремния позволяет значительно (почти в 2 раза) расширить интервал рабочих температур ^—«-перехода (до 150 °С); обратный ток р—л-перехода у кремния в тысячу раз меньше, чем у германия. Кроме того, на поверхности кремния относительно легко можно получить тонкую окисную пленку, которая служит защитным по­крытием при проведении ряда технологических процессов и пре­дохраняет готовую микросхему от воздействия внешней среды. Кремний лучше обрабатывается, имеет большое объемное удель­ное электрическое сопротивление (до 10 000 Ом-см) и др. В настоящее время все чаще используются групповые методы изготовления полупроводниковых интегральных микросхем, по­зволяющие за один технологический цикл получить несколько сотен заготовок микросхем. Наибольшее распространение полу­чил групповой пленарный метод, заключающийся в том, что эле­менты микросхем (диоды, транзисторы, конденсаторы, резисто­ры) располагаются в одной плоскости или на одной стороне под­ложки.

3. 
   Перечислите виды волокон, применяемых в электротехнике. Почему предпочитают применения волокнистых электроизоляционных материалов в пропитанном виде?
   

Для изоляции электрических машин и аппаратов широко применяют различные волокнистые материалы растительного происхождения (бумагу, картон, хлопчатобумажные и шелковые волокна, ткани и ленты), а также некоторые синтетические текстильные материалы, получаемые химической переработкой отдельных веществ: искусственный шелк, синтетические волокна (капрон, нейлон), материалы из полистирола, полихлорвинила, полиамидные и триацетатные пленки. Органические волокнистые изоляционные материалы отличаются невысокой нагревостойкостью. и в естественном виде без специальной обработки относятся к классу Y. Их недостаток — высокая гигроскопичность. Между их волокнами и нитями остаются воздушные промежутки (поры), легко поглощающие влагу.

Бумага и картон. Бумага и картон — листовые материалы коротковолокнистого строения

---

, состоящие из целлюлозы. Бумагу изготовляют из измельченного хлопчатобумажного тряпья и волокон древесины, которые подвергают специальной химической обработке. Все сорта бумаги обладают хорошими изоляционными свойствами, однако в электромашиностроении применяют только следующие специальные сорта: кабельную (толщиной 0,08—0,17 мм), телефонную (0,05 мм), конденсаторную (7—30 мк), оклеечную (0,33 мм), пропиточную (0,12 мм), намоточную (0,05—0,07 мм) и микалентную (20 мк).

Указанные сорта бумаги используют для изоляции обмоточных проводов и кабелей различного типа, изготовления конденсаторов, оклейки листов электротехнической стали, а также для изготовления микаленты (см. ниже) и различных слоистых пластических материалов (листового и фасонного гетинакса, бакелитовых трубок и пр.).

Картон изготовляют из того же сырья, что и бумагу, но он имеет значительно большую толщину. В электромашиностроении применяют следующие сорта картона: электрокартон, фибру и литероид.

4. 
   Какие изделия изготавливают из электротехнического угля? Основные компоненты, входящие в состав электротехнического угля?
   

Электротехнический уголь – это твёрдый неметаллический материал на базе углерода, который является полупроводником и проводимость которого (особенно с соответствующими примесями) немногим меньше проводимости металлов и сплавов.

Важнейшие виды электротехнических угольных изделий:

- щётки для электромашин;

- угольные электроды для электропечей, электрических ванн, гальванических элементов, сварочных аппаратов;

- осветительные угли;

- детали электровакуумных приборов (аноды, сетки);

- микрофонные порошки, мембраны (в технике связи);

- непроволочные резисторы (керамический стержень, плёнка угля, защитная плёнка лака).

Производят электротехнические угольные изделия из графита, кокса, антрацита, сажи со связками – каменноугольными пеками и смолами. Смешивают порошки и связки, формируют и обжигают изделие. В угольную массу вводят добавки:

- в щётки (для увеличения прочности) порошок меди или бронзы,

- в осветительные угли – соли для придания дуге цвета.

При производстве щёток применяют графитирование, то есть обжиг при температуре 2000-3000 ^оС, при этом кристаллы углерода увеличиваются (приобретают форму графита), при этом увеличивается прочность и уменьшается твёрдость. Щётки должны хорошо пришлифовываться к коллекторам и кольцам электромашин, они не должны истирать коллекторы и не должны истираться сами. К щёткам

---

предъявляются как электрические, так и механические требования (определенный износ в мм за 20 часов, определенный коэффициент трения, переходное падение напряжения на пару щёток).

Электротехнический уголь получают из сажи, каменного угля, кокса, естественного графита. Сырьевые материалы, служащие для изготовления электроугольных изделий, измельчаются, сортируются, смешиваются со связующими веществами (каменноугольная смола или жидкое стекло).

Приготовленная масса протягивается через мундштук (при изготовлении стержневых электродов) или прессуется в пресс-формах (при изготовлении угольных изделий сложной формы). Затем угольные заготовки подвергают обжигу при температуре 800 – 3000 °С. Щетки электрических машин служат для создания скользящего контакта между неподвижными и подвижными частями машин.

Щетки имеют контактную поверхность (поверхность, прилегающую к коллектору) размером от 4 × 4 мм до 35 × 35 мм. Промышленность выпускает несколько разновидностей щеток: угольнографитные (Т и УГ), графитные (Г), электрографитные (ЭГ), меднографитные (М и МГ), бронзографитные (БГ).

5. 
   Какие магнитные материалы используют для низкочастотных магнитопроводов? Почему цепи делают шихтованными?
   

Магнитомягкие материалы должны обладать большой индукцией насыщения, т.е. пропускать максимальный магнитный поток через заданную площадь поперечного сечения магнитопровода. Выполнение этого требования позволяет уменьшить габаритные размеры и массу магнитной системы.

Магнитный материал, используемый в переменных полях, должен иметь возможно меньшие потери на перемагничивание, которые складываются в основном из потерь на гистерезис и вихревые токи.

Для уменьшения потерь на вихревые токи в трансформаторах выбирают магнитомягкие материалы с повышенным удельным сопротивлением. Обычно магнитопроводы собирают из отдельных изолированных друг от друга тонких листов. Широкое применение получили ленточные сердечники, навиваемые из тонкой ленты с межвитковой изоляцией из диэлектрического лака. К листовым и ленточным материалам предъявляется требование высокой пластичности, благодаря которой облегчается процесс изготовления изделий из них.

---

Важным требованием к магнитомягким материалам является обеспечение стабильности их свойств, как во времени, так и по отношению к внешним воздействиям, таким, как температура и механические напряжения. Из всех магнитных характеристик наибольшим изменениям в процессе эксплуатации материала подвержены магнитная проницаемость (особенно в слабых полях) и коэрцитивная сила.

Железо и низкоуглеродистые стали. Основным компонентом большинства магнитных материалов является железо. Само по себе железо в элементарном виде представляет собой типичный магнитомягкий материал, магнитные свойства которого существенно зависят от содержания примесей. Среди элементарных ферромагнетиков железо обладает наибольшей индукцией насыщения (около 2,2 Тл).

Особо чистое железо (электролитическое, карбонильное), содержащее малое количество примесей (менее 0,05%), получают двумя сложными способами.

Электролитическое железо изготавливают путем электролиза раствора сернокислого или хлористого железа, причем анодом служит чистое железо, а катодом - пластина мягкой стали. Осажденное на катоде железо (толщина слоя 4-6 мм) после тщательной промывки снимают и измельчают в порошок в шаровых мельницах; подвергают вакуумному отжигу или переплавляют в вакууме.

Карбонильное железо получают посредством термического разложения пентакарбонила железа согласно уравнению

Fe(CO)₅ = Fe + 5CO

Пентакарбонил железа представляет собой продукт воздействия окиси углерода на железо при температуре около 200°С и давлении примерно 15 МПа. Карбонильное железо имеет вид тонкого порошка, что делает его удобным для изготовления прессованных магнитных сердечников. В карбонильном железе отсутствуют кремний, фосфор и сера, но содержится углерод.

Основная:

1 Богородицкий Н.П. Электротехнические материалы, Л., Энергоатомиздат, 1985.

2 Филиков В.А. Электротехнические и конструкционные материалы, М., Мастерство, 2000.

3 Штофа Я. Электротехнические материалы в вопросах и ответах, М., Энергоатомиздат, 1984.

Дополнительная:

1 Корвицкий Ю.В. Справочник по электротехническим материалам (в трех томах), Л., Энергоиздат, 1988.

2 Белорусов Н.И. Электрические кабели, провода и шнуры, М., Энергоатомиздат, 1987.

3 Березин В.Б. Электротехнические материалы, М., Энергоатомиздат, 1983.

4 Пасынков В.В. Материалы электронной техники, С-Пб, Лань, 2001.

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа 1 Тема Методы исследования сенсорных условные систем.docx

• Психология воли.docx

• Внешняя политика Екатерины , ее итоги и значение.doc

• Отчет о лабораторной работе выполнил обучающийся Романов Вячеслав Владимирович.docx

• .rtf