Вопросы к экзамену по дисциплине «Материаловедение и материалы ЭС»

Вопросы к экзамену

 по дисциплине

«Материаловедение и материалы ЭС»

1.  Основные понятия дисциплины (сырье, вещество, материал, состав, структура, строение, свойство и др.). Значение материалов в создании радиоэлектронных средств. Общие требования, предъявляемые к материалам РЭС.

2.  Химический состав материалов. Металлы, полуметаллы, неметаллы. Использование вещества в элементарном состоянии. Сплавы и интерметаллические химические соединения, органические и неорганические химические соединения.

3.  Типы химической связи и их взаимодействие со свойствами материалов; проводники, полупроводники, диэлектрики. Роль примесей, контролируемые и неконтролируемые примеси.

4.  Структура материалов. Основные структурирующие признаки. Степень упорядоченности структуры. Монокристаллические, поликристаллические и некристаллические материалы. Типы кристаллических решеток. Понятие о полиморфизме. Влияние дефектов кристаллического строения на электрические и физико-механические свойства материалов. Структура материалов и анизотропия свойств, текстура.

5.  Классификация свойств материалов. Функциональные, технологические и потребительские свойства материалов.

6.  Механические свойства материалов (деформационные, прочностные, фрикционные, акустические) и их связь со строением.

7.  Теплофизические свойства материалов (способность отводить тепло, тепловое расширение, устойчивость к воздействию повышенных температур). Зависимость теплопроводности и температурного коэффициента расширения от особенностей строения материалов. Учет теплофизических свойств при проектировании РЭС.

8.  Оптические свойства и их зависимость от строения материалов. Прозрачность, блеск, цвет, отражательная способность. Светоотражающие, пропускающие, поглощающие и излучающие материалы и их применение в РЭС.

9.  Электрические свойства материалов и их зависимость от состава и структуры. Электропроводность и электрическое сопротивление; концентрация, подвижность и средняя длина свободного пробега носителей заряда; температурный коэффициент сопротивления.

10.  Магнитные свойства и их связь со строением материалов. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики, и ферримагнетики.

11.  Общая классификация материалов по типу химической связи, особенностям структуры,  химическому составу, электропроводности, назначению.

12.  Классификация и общие физические свойства металлов (черные и цветные; щелочные, щелочноземельные; легкие; тяжелые; благородные; редкие; рассеянные; тугоплавкие; редкоземельные; радиоактивные ). Применение в РЭС.

13.  Формирование структуры металлов при кристаллизации.

14.  Фазы и структуры сплавов. Типы фаз, образующихся в сплавах (твердые растворы, химические соединения, промежуточные фазы).

15.  Электропроводность металлов и сплавов. Явление сверхпроводимости. Температурные зависимости электропроводности металлов и сплавов.

16.  Размерные эффекты в металлических тонких пленках. Сопротивление проводников на высоких частотах.

17.  Теплофизические свойства металлов. Теплоемкость и теплопроводность металлов. Закон Видемана-Франца. Контактная термо - э.д.с. Температурный коэффициент линейного расширения металлов и сплавов.

18.  Механические (прочность, жесткость, пластичность, твердость и др.) свойства металлов и зависимость их от структуры. Химические свойства металлов и сплавов.

19.  Общие требования к конструкционным материалам. Черные металлы и сплавы. Стали. Основные фазовые составляющие в сплавах на основе Fe.

20.  Сущность термической обработки и классификация методов (отжиг первого рода, отжиг второго рода, нормализация, закалка, отпуск, химико-термическая обработка). Влияние различных видов обработки на структуру и свойства материалов.

21.  Классификация сталей по составу и качеству. Конструкционные стали общего назначения. Углеродистые и легированные стали. Стали специального назначения. Сортаменты.

22.  Медь и сплавы на ее основе (латуни, бронзы, медно-никелевые сплавы). Свойства, применение.

23.  Алюминий и сплавы на его основе (деформируемые и линейные), области применения, способы коррозионной защиты.

24.  Титан, магний, никель, цинк и сплавы на их основе. Области применения.

25.  Классификация полимерных материалов по составу, форме макромолекул, фазовому состоянию, отношению к нагреву, полярности.

26.  Пластмассы. Состав, структура. Общие свойства. Термопласты и реактопласты, их свойства.

27.  Термопласты неполярные (полиэтилен, полистирол, фторопласт-4 и др.) и полярные (полимид, органическое стекло, поливинилхлорид, полиамиды, полиэтилентерефталат и др. ). Свойства, применение.  

28.  Термореактивные пластмассы (порошковые, волокнистые, слоистые). Стеклопластики. Свойства, применение. Газонаполненные пластмассы (пенопласты, поропласты, сотопласты) и их применение.

29.  Резиновые материалы, состав, свойства, области применения.

30.  Керамика. Общие свойства. Сырьевые материалы. Строение керамики. Соотношение фаз (кристаллической, аморфной, газовой), влияние на свойства. Особенности технологии изготовления керамических изделий. Достоинства и недостатки керамических изделий. Виды керамики. Керамика на основе оксидов. Бескислородная керамика. Свойства, применение.