Материаловедение - Учебно
advertisement
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФИЛИАЛ ТЮМГУ В Г. ТОБОЛЬСКЕ Естественнонаучный факультет Кафедра физика, математика и методик преподавания УТВЕРЖДАЮ Директор _____________ ____________ подпись ФИО «___» __________ 2014 г. Учебно-методический комплекс дисциплины «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» Код и направление подготовки 051000.62 Профессиональное обучение Профиль подготовки Электроника, радиотехника и связь Квалификация (степень) выпускника бакалавр Тобольск 2014 Маллабоев У.М. Материаловедение. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 051000.62 Профессиональное обучения, профиль подготовки «Электроника, радиотехника и связь», форма обучения – очная. Тобольск, 2014, 34 стр. Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки. Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: «Материаловедение» [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3plus.utmn.ru свободный. Рекомендовано к изданию кафедрой физики, математики и методик преподавания. Утверждено директором Филиала ТюмГУ в городе Тобольске. ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Шебанова Л.П., к.п.н., доцент, заведующей кафедрой ФМиМП. © Тюменский государственный университет, 2014. © Маллабоев У.М., 2014. 2 1. Пояснительная записка 1.1. Цели и задачи дисциплины (модуля) Дисциплина «Материаловедение» обеспечивает приобретение знаний и умений в соответствии с государственным образовательным стандартом, содействует фундаментализации образования, формированию мировоззрения и развитию логического мышления. Целью дисциплины «Материаловедение» является глубокое изучение физикохимических свойств, параметров и характеристик материалов (металлов, сплавов, полупроводников, сверхпроводников, диэлектриков и магнитных материалов), применяемых в опто- и электронной технике, а с другой знакомство с физическими процессами, которые реализуются в различных материалах, их соединениях и сплавах под действием внешних факторов, для проектирования устройств систем и оптоэлектронных приборов с учетом номенклатуры и свойств материалов и этапов технологических процессов производства. Важнейшей задачей курса является ознакомление бакалавров в ходе учебных занятий с современным содержанием науки о материаловедении, ее основными понятиями, законами, теориями. Задачами дисциплина является: обучение студентов по всем разделам курса «Материаловедение», дать представление о современном состоянии науки о материаловедении; ознакомление бакалавров основными экспериментальными и теоретическими законами материаловедения; формирование практические навыки экспериментального измерения и расчета основных технических параметров и характеристик материалов, их сплавов и соединений; формирование базовые знания о физико-химических процессах, протекающих в чистых материалах, их сплавов и соединениях используемых в радиотехнике, оптоэлектронике, микроэлектронике и связь; воспитание научного мировоззрения и теоретического мышления. 1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина «Материаловедение» входит в базовой части Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования (ФГОС ВО) по направлению Профессионального обучения «Электроника, радиотехника и связь». Дисциплина «Материаловедение» базируется на знаниях, полученных в рамках школьного курса физика или соответствующих дисциплин среднего профессионального образования. Освоение дисциплины предусматривает приобретение навыков работы с учебниками, учебными пособиями, монографиями, научными статьями. На основе приобретенных знаний формируются умения применять механических, электрических, магнитных, оптических, упругих и других физико-химических свойств металлов, сплавов, полупроводников, сверхпроводников, диэлектриков, магнитных и конструкционных материалов при решении профессиональных задач повышенной сложности, владеть методами построения физико-математической модели профессиональных задач и содержательной интерпретации полученных результатов. Знание физики может существенно помочь в научно-исследовательской работе. Таблица 1. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование обеспечиваемых Темы дисциплины необходимые для изучения обесп/п (последующих) дисциплин печиваемых (последующих) дисциплин 1 1. Физика Химия 1.1.1 + 1.1.2–1.2.2 + 1.2.3 + + + 1.3.1–2.132 + 1.3.3-1.3.4 + 3 2. 4. 5. 6. 7. Технические дисциплины Электротехника Теория электромагнитных явленый Электроника Электроизмерительная аппаратура + + + + + + + + + + + + + + + + + 1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы. В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями: - готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессионально-педагогической деятельности (ОК-17); - владение технологией научного исследования (ОК-19); - готовность к производительному труду (ПК-36). 1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю): В результате освоения дисциплины обучающийся должен: знать: основные понятия и величины, необходимые для описания физико-химических явлений радио и электротехнических материалах; электрические, магнитные, оптические, упругие и другие физико-химические свойства металлов, сплавов, полупроводников, сверхпроводников, диэлектриков и магнитных материалов; применение материалы в технике; связь материаловедения с другими науками; ученых (физиков, химиков и других) внесших существенный вклад в развитие материаловедении и их применение. уметь: давать определения основных понятий и величин, и формулировать основные физические законы в материаловедении; работать с физическими и химическими приборами, используемыми в лабораторном практикуме; проводить лабораторные работы по и обработке экспериментальных результатов; выявлять существенные признаки физических явлений диэлектрической и магнитной поляризаций материалов; описывать физико-химических явлений и процессов, происходящих в электро- и радиотехнических материалах используя физическую и химическую научную терминологию; называть и давать словесное и схемотехническое описание основных физических и химических экспериментов в области применения проводников, полупроводников, сверхпроводников, диэлектриков и магнитных материалов; владеть: навыками работы с физическими и химическими приборами и измерения основных физикохимических величин характеризующих важных свойств электро- и радиотехнических материалов; грамотного использования физико-химического научного языка в материаловедении; численных расчетов физических величин при решении основных задач по материаловедению и обработке экспериментальных результатов; навыками работы при создании различных устройств на основе проводников, полупроводников, диэлектриков и магнитных материалов; 2. Структура и трудоемкость дисциплины. 4 Семестр – первой. Форма промежуточной аттестации экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 академических часов, из них 108 часов, выделенных на контактную работу с преподавателем, 36 часов, выделенных на самостоятельную работу. Таблица 2. Вид учебной работы Контактная работа со студентами Аудиторные занятия (всего) В том числе: Лекции Практические занятия (ПЗ) Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР) Иные виды работ Самостоятельная работа (всего) Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) Общая трудоемкость час зач. ед. Всего часов 108 72 Семестр 1 108 72 36 72 36 36 36 36 36 36 экзамен 144 4 144 4 5 3. Тематический план 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 Модуль 1 Введение в курс материаловедение. Поляризация диэлектриков. Электропроводность диэлектриков. Всего Модуль 2 Диэлектрические потери. Пробой диэлектриков. Основные свойства полупроводников. и их практическое применение. Всего Модуль 3 Основные свойства проводников. Проводниковые материалы. Строение и свойства. Основные свойства магнитных материалов. Магнитные материалы. Строение и свойства. Всего Итого (часов, баллов) Из них в интерактивной форме 4 5 Первой семестр 6 7 8 Итого количество баллов В том числе в интерактивной форме 3 Итого часов по теме 2 Самостоятельная работа* 1 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 Семинарские (практические) занятия Лабораторные работы Тема Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час Лекции № Недели семестра Таблица 3. 1-2 3-4 5-6 4 4 4 12 4 4 8 4 4 4 12 8 12 12 32 2 2 2 6 0-10 0-10 0-10 0-30 7-8 9 10-12 4 2 6 4 4 4 4 2 6 12 8 16 2 4 0-10 0-10 0-15 12 12 12 36 6 0-35 13-14 15 4 2 4 4 4 2 12 8 3 0-10 0-7 16-17 4 4 4 12 3 0-10 18 2 4 2 8 12 36 10 16 36 8 12 36 40 108 0-8 6 18 0-35 0-100 4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля Таблица 4. № темы Устный опрос собеседование 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 Всего 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 Всего 1.3 Письменные работы К/р., реферат Лабораторная работа Второй семестр Информационные системы и технологии ФЭПО Итого количество баллов Модуль 1 0-3 0-3 0-3 0-9 0-4 0-4 0-4 0-12 0-4 0-5 0-9 - 0-3 0-3 0-3 0-9 0-4 0-4 0-4 0-12 0-4 0-5 0-5 0-14 - - 0-10 0-10 0-10 0-30 Модуль 2 - 0-10 0-10 0-15 0-35 Модуль 3 6 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 Всего Итого 0-3 0-2 0-3 0-2 0-10 0-28 0-4 0-3 0-4 0-3 0-14 0-38 0-3 0-2 0-3 0-3 0-11 0-34 - - 0-10 0-7 10 0-8 0-35 0-100 5. Содержание дисциплины. Первой семестр. Модуль 1.1 Тема 1.1.1. Введение в курс материаловедение. Основные сведения о строении материалов. Роль материалов в развитии электро- и радиотехники. Классификации материалов, используемых в электро- и радиотехнике. Строение материалов. Типы связей. Классификация кристаллических структур. Дефекты кристаллических структур. Полимеры. Зонная теория твердого тела. Тема 1.1.2. Диэлектрические материалы. Поляризация диэлектриков. Основные понятия и определения. Уравнение диэлектрической поляризации. Виды поляризации. Зависимость диэлектрической проницаемости от различных факторов. Тема 1.1.3. Электропроводность диэлектриков. Определения и основные понятия. Электропроводность газообразных диэлектриков. Электропроводность жидких диэлектриков. Электропроводность твердых диэлектриков. Модуль 1.2 Тема 1.2.1. Диэлектрические потери. Определения и основные понятия. Эквивалентные схемы замещения диэлектрика с потерями. Виды диэлектрических потерь. Диэлектрические потери в газообразных диэлектриках. Диэлектрические потери в жидких диэлектриках. Диэлектрические потери в твердых диэлектриках. Тема 1.2.2. Пробой диэлектриков. Определения и основные понятия. Пробой газообразных диэлектриков. Пробой жидких диэлектриков. Пробой твердых диэлектриков. Тема 1.2.3. Основные свойства полупроводников и их практическое применение. Общие сведения и классификация полупроводниковых материалов. Собственные и примесные полупроводники. Зависимость удельной электропроводности примесных полупроводников от температуры. Фотопроводимость. Электропроводность полупроводников в слабых и сильных электрических полях. Вентильные свойства полупроводников. Пробой р-n – перехода. Модуль 1.3. Тема 1.3.1. Основные свойства проводников. Общие сведения и классификация. Проводники в электрическом поле. Зависимость удельного электрического сопротивления металлических проводников от их строения и внешних факторов (влияния примеси, температуры, деформации, размеров проводника, частоты напряжения). Эмиссионные и контактные явления в металлах. Тепловые свойства металлов (тепловое расширение, теплопроводность, теплоемкость, теплота плавления). Тема 1.3.2. Проводниковые материалы. Строение и свойства. Проводниковые материалы высокой проводимости. Сверхпроводники. Криопроводники. Материалы высокого сопротивления. Тема 1.3.3. Основные свойства магнитных материалов. Основные свойства о магнитных свойствах и классификация магнитных материалов (диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики, ферримагнетики). Магнитные свойства ферромагнетиков. 7 Тема 1.3.4. Магнитные материалы. Строение и свойства. Магнитомягкие материалы. Высокочастотные магнитные материалы. Магнитотвердые материалы. Магнитные материалы специального назначения. 6. Планы семинарских занятий. Не предусмотрены 7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум). 1. 2. 3. 4. 5. 6. Изучение электрических свойств сегнетоэлектриков. Изучение электрической прочности твердых диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость и электрические потери в твердых диэлектриках. Изучение удельных электрических сопротивлений твердых диэлектриков. Определение коэффициент линейного расширения металлических проводников. Автоматизированный лабораторный практикум «Исследование магнитомягких материалов» 8. Примерная тематика курсовых работ Не предусмотрены 9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов. Таблица 5. № 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.3.1 1.3.2 Виды СРС Обязательные Дополнительные Первой семестр Неделя семестра Объем часов 1-2 4 0-10 3-4 4 0-10 5-6 4 0-10 12 0-30 4 2 6 0-10 0-10 0-15 12 0-35 13-16 4 0-10 17-20 2 0-7 4 10 Магнитные материалы. Строение и свойства. 2 0-8 Всего по модулю 3 Итого (часов, баллов) 12 36 0-35 0-100 Модули и темы Модуль 1 Введение в курс материаловедение. Поляризация диэлектриков. Электропроводность диэлектриков. Всего по модулю 1 Модуль 2 Диэлектрические потери. Пробой диэлектриков. Основные свойства полупроводников. и их практическое применение. Всего по модулю 2 Модуль 3 Основные свойства проводников. Проводниковые материалы. Строение и свойства. Основные свойства магнитных материалов. Проработка лекций. Выполнение дом. заданий. Работа с литературой. Подготовка к собеседованию и устному опросу Проработка лекций. Выполнение дом. заданий. Ра- бота с литературой. Подготовка к собеседованию и устному опросу Проработка лекций. Выполнение дом. заданий. Работа с литературой. Подготовка к собеседованию и устному опросу Самостоятельное изучение заданного материала. Написание и защита реферата. Презентация Написание и защита реферата. Презентация 7-8 9-12 Кол-во баллов 8 10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля). ОК-17 ОК-19 ПК-36 + + + 6семестр 5 семестр 4 семестр Технологический практикум* + + Электротехника* Практическое обучение* Электроизмерительные аппаратуры* Методика профессионального обучения* 3 семестр Математика* Химия* Теория электромагнитных явлений* 2семестр + + + + + + Расчет электрических цепей* Информатика* Индекс компетенции Введение в физику* Жидкие кристаллы и их применение* Физика* Введение в математику* Физика (спец разделы)* Физический практикум* Решение технических задач* Циклы, дисциплины (модули) учебного плана ООП бакалавра 1 семестр 10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций): Таблица 6. Выписка из матрицы соответствия компетенций, составных частей ОП и оценочных средств + + + + + + * - дисциплина базовой части 10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания: Таблица 7. Карта критериев оценивания компетенций Код компетенции Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП пороговый (удовл.) 61-75 баллов базовый (хор.) 76-90 баллов повышенный (отл.) 91-100 баллов Виды занятий (лекции, семинар ские, практические, лабораторные) Оценочные средства (тесты, творческие работы, проекты и др.) 9 ОК-17 ОК-19 Знает: о возможности применения основных законов естественнонаучных дисциплин в различных областях профессиональнопедагогической деятельности Умеет: применять естественнонаучные знания в профессиональнопедагогической деятельности с внешней помощью, строить простейшие технически модели при решении конкретных задач Владеет: методами естественнонаучных дисциплин при решении задачи по образцу Знает: имеет представление о методах научно- исследовательской работы. Знает: о применении основных законов естественнонаучных дисциплин в различных областях будущей профессиональнопедагогической деятельности Владеет: методами естественнонаучных дисциплин при решении стандартной задачи Знает: о методах научноисследовательской работы. Владеет: методами естественнонаучных дисциплин при решении любой задачи Знает: о методах и технологией научноисследовательской работы. Умеет: провести научное исследование с внешней помощью. Умеет: провести научное исследование в стандартной ситуации. Умеет: провести самостоятельно научное исследование. Владеет: способностью и навыками научноисследовательской работы для проведения исследований в простейшей ситуации по образцу. Владеет: способностью и навыками научноисследовательской работы для проведения исследований в стандартной ситуации. Владеет: способностью и навыками интенсивной научноисследовательской работы для проведения исследований в нестандартной ситуации. Умеет: применять естественнонаучные знания в профессиональнопедагогической деятельности в стандартной ситуации Знает: о применении основных законов естественнонаучных дисциплин в различных областях будущей профессиональной деятельности и смежных видах деятельности Умеет: применять естественнонаучные знания в профессиональнопедагогической деятельности самостоятельно в любой ситуации Лекции, практические занятия Тестирование, контрольная работа Лекции, практические занятия Тестирование, контрольная работа 10 ПК-36 Знает: о возможности применения основных законов естественнонаучных дисциплин в различных областях профессиональнопедагогической деятельности Умеет: применять естественнонаучные знания в профессиональнопедагогической деятельности с внешней помощью, строить простейшие технически модели при решении конкретных задач Владеет: методами естественнонаучных дисциплин при решении задачи по образцу Знает: о применении основных законов естественнонаучных дисциплин в различных областях будущей профессиональнопедагогической деятельности Умеет: применять естественнонаучные знания в профессиональнопедагогической деятельности в стандартной ситуации Знает: о применении основных законов естественнонаучных дисциплин в различных областях будущей профессиональной деятельности и смежных видах деятельности Умеет: применять естественнонаучные знания в профессиональнопедагогической деятельности самостоятельно в любой ситуации Владеет: методами естественнонаучных дисциплин при решении стандартной задачи Владеет: методами естественнонаучных дисциплин при решении любой задачи Лекции, практические занятия Тестирование, контрольная работа 10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТАМ И ЭКЗАМЕНУ Первой семестр 1. Роль материалов в развитии электро- и радиотехники. 2. Классификации материалов, используемых в электро- и радиотехнике. 3. Строение материалов. 4. Типы связей. 5. Классификация кристаллических структур. 6. Дефекты кристаллических структур. 7. Полимеры. 8. Зонная теория твердого тела. 9. Основные понятия и определения. 10. Уравнение диэлектрической поляризации. 11. Виды поляризации. 12. Зависимость диэлектрической проницаемости от различных факторов. 13. Определения и основные понятия. 14. Электропроводность газообразных диэлектриков. 11 15. Электропроводность жидких диэлектриков. 16. Электропроводность твердых диэлектриков. 17. Определения и основные понятия. 18. Эквивалентные схемы замещения диэлектрика с потерями. 19. Виды диэлектрических потерь. 20. Диэлектрические потери в газообразных диэлектриках. 21. Диэлектрические потери в жидких диэлектриках. 22. Диэлектрические потери в твердых диэлектриках. 23. Определения и основные понятия. 24. Пробой газообразных диэлектриков. 25. Пробой жидких диэлектриков. 26. Пробой твердых диэлектриков. 27. Общие сведения и классификация полупроводниковых материалов. 28. Собственные и примесные полупроводники. 29. Зависимость удельной электропроводности примесных полупроводников от температуры. 30. Фотопроводимость. 31. Электропроводность полупроводников в слабых и сильных электрических полях. 32. Вентильные свойства полупроводников. 33. Пробой р-n – перехода. 34. Общие сведения и классификация. 35. Проводники в электрическом поле. 36. Зависимость удельного электрического сопротивления металлических проводников от их строения и внешних факторов (влияния примеси, температуры, деформации, размеров проводника, частоты напряжения). 37. Эмиссионные и контактные явления в металлах. 38. Тепловые свойства металлов (тепловое расширение, теплопроводность, теплоемкость, теплота плавления). 39. Проводниковые материалы высокой проводимости. 40. Сверхпроводники. 41. Криопроводники. 42. Материалы высокого сопротивления. 43. Основные свойства о магнитных свойствах и классификация магнитных материалов (диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики, ферримагнетики). 44. Магнитные свойства ферромагнетиков. 45. Магнитомягкие материалы. 46. Высокочастотные магнитные материалы. 47. Магнитотвердые материалы. 48. Магнитные материалы специального назначения. Темы рефератов: 1. Основные понятия о материалах, их строении, и областях применения. 2. Исторический обзор применения материалов. 3. История использования различных материалов. Способы обработки материалов в различный период. 4. Основные свойства материалов: Физические свойства. Химические свойства. Механические свойства. Технологические свойства. Эксплуатационные свойства. 5. Классификация материалов. 6. Вклад отечественных ученых в развитие материаловедения: История развития материаловедения в нашей стране. Российские учёные, занимавшиеся материаловедением. Открытия российских учёных в области материаловедения. Биографии учёных. 12 7. Электрическая проводимость: Физическая природа электропроводности. Электрический ток в различных агрегатных состояниях. Электрический ток в металлах. 8. Классификация веществ по проводимости: Электрический ток в проводниках. Электрический ток в полупроводниках. Электрический ток в диэлектриках. 9. Металлические проводники: Характеристика проводимости проводников. Характеристика электрического тока в металлах. Источники тока. 10. Проводниковые материалы. Строение и свойства 11. Электрические элементы: Активные электрические элементы. Резистивные электрические элементы. Электрические цепи. Способы измерения различных электрических величин. 12. Полупроводниковые элементы: Полупроводниковые соединения. Полупроводниковые элементы и их применение. Характеристики полупроводниковых элементов. 13. Строение, свойства и технологии получения полупроводниковых материалов 14. Диэлектрики: Виды диэлектриков. Физические процессы в диэлектриках. Диэлектрические элементы. 15. Пробой газообразных, жидких и твердых диэлектриков. 16. Механические и физико-химические свойства диэлектриков. 17. Диэлектрические материалы: Жидкие диэлектрики. Синтетические жидкие диэлектрики. Термопласты. Реактопласти. Резины. Минеральные диэлектрики и др. 18. Активные диэлектрики. 19. Магнитные материалы: Характеристика магнитных материалов. Применение магнитных материалов. Магнитные цепи. 20. Характеристика различных радиоматериалов: Проводниковые, полупроводниковые и диэлектрические материалы. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций. Текущая аттестация: Рефераты; Коллоквиумы; Собеседование; Защита лабораторных работ. Промежуточная аттестация: Экзамен (письменно-устная форма). Экзамены оцениваются по системе: неудовлетворительно, удовлетворительно, хорошо, отлично. Текущий и промежуточный контроль освоения и усвоения материала дисциплины осуществляется в рамках рейтинговой (100-балльной) и традиционной (4-балльной) систем оценок. Экзаменационная оценка студента в рамках рейтинговой системы оценок является интегрированной оценкой выполнения студентом заданий во время практических занятий, индивидуальных домашних заданий, контрольной работы и сдачи коллоквиумов. Эта оценка характеризует уровень сформированности практических умений и навыков, приобретенных студентом в ходе изучения дисциплины. Соответствующие умения и навыки, а также критерии их оценивания приведены в таблице 7. Экзаменационная оценка студента в рамках традиционной системы оценок выставляется на основе ответа студента на теоретические вопросы, перечень которых представлен в п. 10.3, а также решения задач, примерный уровень которых соответствует уровню задач, приведенных в п.10.3 (контрольные работы). Эта оценка характеризует уровень знаний, приобретенных студентом в ходе изучения дисциплины. Соответствующие знания и критерии их оценивания приведены в таблице 7. 13 11. Образовательные технологии. При организации самостоятельной работы применяются технологии проблемного обучения, проблемно-исследовательского обучения (в частности, при самостоятельном изучении теоретического материала), дифференцированного обучения, репродуктивного обучения, проектная технология, а также современные информационные технологии обучения. В процессе проведения аудиторных занятий используются следующие активные и интерактивные методы и формы обучения: проблемное практическое занятие, работа в малых группах, дискуссия, самостоятельная работа с учебными материалами, представленными в электронной форме, защита проектов. 12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля). 12.1. Основная литература: 1. Материаловедение и технология конструкционных материалов. Учебник для вузов./ С.Н. Колеснов, И.С. Колеснов. 2–е изд., перераб. доп. – М.: Высшая школа, 2007. – 535 с. 2. Маллабоев У.М., Салахутдинов М.И. Диэлектрическая поляризация жидкостей и жидких кристаллов. Тобольск.: Изд-во ТГСПА им. Д.И. Менделеева, 2011. – 210с. 3. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учеб. пос. для студентов вузов, обучающихся по направлению подгот. «Электротехника, электроника и электротехнологии» / под ред. В.С. Чередниченко. – 2-е изд. – М.; Омега-Л, 2006. – 752с. 12.2 Дополнительная литература: 1. Тареев В. М. Физика диэлектрических материалов: Учебное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 320 с. 2. Борисова М. Э., Койков С. Н. Физика диэлектриков, учебное пособие. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1979. – 240 с. 3. Иванов В. В. Физика диэлектриков: Учебное пособие. – Тверь: Изд-во Твер. гос. ун-та, 2000 – 80 с. 4. Сканави Г. И. Физика диэлектриков (область слабых полей). – М.: Гостехиздат, 1949. 5. Санин В. И. Электрические свойства полимеров. – Л.: Химия, 1977. 6. Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков. – Варшава.: Энергия, 1972. – 295 с. 7. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. -М.: ВШ. 1986. 8. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. -М.: ВШ. 1981. 9. Быстров Ю.А., Гамкрелидзе С.А., Иссерлин Е.Б., Черепанов В.П. Электронные приборы и устройства на их основе: Справочная книга.- М.: ИП РадиоСофт, 2002 – 656с. 10. Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. Электротехнические материалы. Л.: Энергоиздат, 1985, 304 с. 11. Д.М. Казарновский, С.А. Яминов. Радиотехнические материалы. М.: «Высшая школа», 1972, 312 с. 12.3 Научная и научно-популярная литература: 1. Томилин К.А. Фундаментальные физические постоянные в историческом и методологическом аспектах. – М.: Физматлит, 2006. – 368 с. 2. Любимов Ю.А. Очерки по истории электромагнетизма и диэлектриков: учебное пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 376 с. 14 3. Кобаяси Н. Введение нанотехнологию. Пер. с японск. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 134 с. 4. Сонин А.С. Введение в физику жидких кристаллов. –М.: Наука, 1983.–318с. 12.3 Периодические издания: 1. Успехи физических наук. 2. Физическое образование в вузах. 3. Научно-популярный физико-математический журнал «КВАНТ» с приложением. 4. Физика в школе. 5. Наука и жизнь. 6. Наука и школа. 7. Педагогика. 8. Педагогическое образование и наука. 9. Природа и свет. 12.4 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы: 1. 2. 3. 4. 5. Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU: http://elibrary.ru /. Образовательные ресурсы «Единое окно» http://window.edu.ru/window/library Книго-поиск. http://www.knigo-poisk.ru Федеральный портал «Российское образование»: http://www.edu.ru /. Федеральное хранилище «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов»: http://school-collection.edu.ru /. 13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости). При выполнении практических работ в качестве информационных технологий используется следующее программное обеспечение: Microsoft Word. Microsoft Excel. Microsoft Power Point. 14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля). Учебные аудитории для проведения лекционных и практических занятий, в частности, оснащенные интерактивной доской и/или проектором. 15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля). Для более эффективного освоения и усвоения материала рекомендуется ознакомиться с теоретическим материалом по той или иной теме до проведения семинарского занятия. Работу с теоретическим материалом по теме с использованием учебника или конспекта лекций можно проводить по следующей схеме: - название темы; - цели и задачи изучения темы; - основные вопросы темы; 15 - характеристика основных понятий и определений, необходимых для усвоения данной темы; - список рекомендуемой литературы; - наиболее важные фрагменты текстов рекомендуемых источников, в том числе таблицы, рисунки, схемы и т.п.; - краткие выводы, ориентирующие на определенную совокупность сведений, основных идей, ключевых положений, систему доказательств, которые необходимо усвоить. В ходе работы над теоретическим материалом достигается - понимание понятийного аппарата рассматриваемой темы; - воспроизведение фактического материала; - раскрытие причинно-следственных, временных и других связей; - обобщение и систематизация знаний по теме. При подготовке к экзамену рекомендуется проработать вопросы, рассмотренные на лекционных и практических занятиях и представленные в рабочей программе, используя основную литературу, дополнительную литературу и интернет-ресурсы. Особенность выполнения студентами лабораторных работ практикума заключается в предварительной самостоятельной теоретической подготовке по теме исследования. При подготовке от студентов потребуются умения и навыки работы с литературой и другими источниками информации. Кроме того, студенты должны изучить элементарные основы теории вероятности и математической статистики и применять их для обработки экспериментальных результатов. Студенту рекомендуется следующая схема подготовки к лабораторному занятию: проработка конспекта лекций дисциплины по тематике лабораторной работы; чтение рекомендованной основной и дополнительной литературы по тематике лабораторной работы; заполнение лабораторного журнала и подготовка к допуску для выполнения работы; выполнение всех расчетов необходимых величин и погрешностей к ним в лабораторном журнале. подготовка отчета по лабораторной работе. Если в процессе самостоятельной работы при подготовке к выполнению лабораторной работы у студента возникают вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо проконсультироваться с преподавателем для получения у него разъяснений или указаний. В своих вопросах студент должен четко выразить, в чем он испытывает затруднения, характер этого затруднения. 16 Ниже следует краткое изложение материала, которое позволит учащимся систематизировать знания, полученные на лекциях, восполнить возможные «пробелы» в изучении предмета. ВВЕДЕНИЕ Электро- и радиоматериалы широко применяются в различных устройствах и аппаратах. Тенденция в современной электротехнике - это увеличение напряжений и мощностей, уменьшение габаритов и веса отдельных машин и аппаратов и повышение их надежности. Без знания свойств этих материалов невозможно создавать сверхдальние линии электропередач, конструировать уникальные электрические машины, аппараты и радиокомпоненты. Особое место в радио-электротехнике занимают электроизоляционные материалы. Дальнейшая разработка прогрессивных видов электрической изоляции, а также ее правильное применение в каждом конкретном случае требует от инженера-электрика отчетливого понимания процессов, протекающих в диэлектрике, работающем в электрическом поле. Создание новых электротехнических материалов и правильное их использование оказывает существенное влияние на экономическую сторону вопроса, обеспечивая удешевление устройств, увеличение их надежности в работе и сроков эксплуатации. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Изучение курса «Материаловедение», проходит в соответствии с программой курса. Указанная программа состоит из следующих разделов: Ч.1. Введение. Ч.2. Диэлектрические (или Электроизоляционные) материалы, Ч.3. Полупроводниковые материалы, Ч.4. Проводниковые материалы. Ч.5. Магнитные материалы. ( дополнительно: Ч.6. Конструкционные материалы и технологии их обработки). При изучении курса «Материаловедение» следует тщательно проработать каждый раздел, разобраться в физической сущности изучаемых явлений, не ограничиваясь формальными представлениями о характеристиках материалов и их зависимости от различных факторов. При рассмотрении отдельных конкретных видов материалов надо установить, в какой мере их особенности могут быть объяснены ранее изученными общими закономерностями. Механическое запоминание числовых значений характеристик материалов не рекомендуется, но студент должен отчетливо представлять себе порядок этих величин. Необязательно и запоминание сложных химических формул, в частности формул высокомолекулярных веществ, но студент должен разобраться по виду формулы в важнейших особенностях данного вещества (неполярная или полярная природа, порядок величины диэлектрической проницаемости и т.п.). Основным при изучении курса является: а). рассмотрение теоретических основ, из которых надо исходить при изучении и испытании материалов; б). установление классификации материалов по их назначению, составу и свойствам; в). изучение основных характеристик, определяющих оценку пригодности материалов в электротехнике; г). изложение основных особенностей технологии электротехнических материалов; д). конкретные случаи применения материалов. В процессе изучения курса студенту необходимо выполнить одну контрольную работу в индивидуальном варианте, в основном по материалам учебников [1,2] (дополнительно). Ответы на вопросы контрольных заданий должны быть краткими, ясными и исчерпывающими. При решении задач контрольных работ необходимо пользоваться международной системой единиц (СИ). Для всех величин обязательно надо указать единицы измерения, а на графиках - масштабы по осям координат. Вопросы, не вошедшие в задание на контрольную работу, рекомендуется использовать для самопроверки. Обязательно также выполнение лабораторных работ. Их целью является более глубокое усвоение теоретических закономерностей, в частности зависимостей характеристик материалов 17 от условий опыта, а также ознакомление с образцами некоторых материалов, свойства и применение которых изучаются в курсе. Лабораторные работы следует рассматривать как заключительный этап изучения дисциплины. Поэтому, прежде чем приступить к их выполнению, студент, во-первых, обязан полностью проработать теоретическую часть курса и получить зачет по контрольной работе, без чего проделанная работа будет малоэффективной, во-вторых, пройти собеседование с преподавателем для проверки подготовленности конкретно к каждой работе. Поскольку большинство лабораторных работ проводится при напряжениях, опасных для жизни, особое внимание уделяется вопросам техники безопасности. Приступать к работе в лаборатории студент может лишь после того, как прослушает инструктаж преподавателя, детально ознакомится с правилами техники безопасности в специальном журнале. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОТДЕЛЬНЫМ РАЗДЕЛАМ КУРСА «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА Содержание Предмет и содержание курса. Роль материалов в развитии электро- и радиотехники. Общие сведения о строении вещества. Виды связи. Кристаллическое и аморфное строение вещества. Классификация веществ по электрическим свойствам. Классификация веществ по магнитным свойствам. Методические указания Материал данной темы содержится в [1,2]. При изучении темы рекомендуется повторить аналогичные разделы в учебнике по курсу физики. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ Содержание Определения и основные понятия. Электрические явления в диэлектриках. Электрические заряды в диэлектрике и их взаимодействие с электрическим полем, диэлектрическая проницаемость. Основные виды поляризации диэлектриков. Классификация диэлектриков по виду поляризации. Диэлектрическая проницаемость газов. Диэлектрическая проницаемость жидких диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость твердых диэлектриков. Методические указания При изучении электроизоляционных материалов особое внимание следует уделить разделу курса, в котором изложено описание явлений, происходящих в диэлектриках во время их работы в электрических полях [1,2]. В гл.1 рассматривается явление поляризации диэлектриков, то есть ограниченное смещение связанных зарядов или ориентация дипольных молекул - процессы, обеспечивающие способность диэлектрика к накоплению электрических зарядов и созданию тем самым электрической емкости. В разделах этой главы рассматриваются поляризация диэлектриков и понятие о диэлектрической проницаемости, основные виды поляризации, классификация диэлектриков по виду поляризации, диэлектрическая проницаемость газов, жидких и твердых диэлектриков. Особое внимание должно быть обращено на характер изменения величин диэлектрической проницаемости, зависящий от различных внешних факторов (температура, влажность, длительность и частота приложенного напряжения). Очень важно уяснить себе значение температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и метода его определения. Надо иметь представление о диэлектрической проницаемости смесей и путях ее определения при помощи логарифмического закона смещения. 18 ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ Содержание Определения и основные понятия. Электропроводность диэлектриков. Основные виды электропроводности диэлектриков. Электропроводность газов, жидких и твердых диэлектриков. Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков и ее зависимость от природы Материала, состояния поверхности и влажности. Методические указания Материал данной темы изложен в [1, 2]. Здесь следует обратить внимание на то, что электропроводность твердых диэлектриков может быть объемной и поверхностной, а потому, рассматривая вопрос влияния на электропроводность твердого диэлектрика различных внешних факторов, следует учитывать характер электропроводности. При изучении электропроводности диэлектриков следует обратить внимание на особенность электропроводности в зависимости от агрегатного состояния вещества, от температуры и приложенного напряжения. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ Содержание Определения и основные понятия. Полные и удельные потери. Схемы замещения диэлектриков с потерями. Природа диэлектрических потерь. Виды диэлектрических потерь. Диэлектрические потери в газах. Кривая ионизации Д-электрические потери в жидких и твердых диэлектриках. Зависимость тангенса диэлектрических потерь от частоты и температуры для неполярных и полярных диэлектриков. Методические указания Материал данной темы изложен в [1, 2]. Здесь следует разобрать векторную диаграмму и формулы для определения общих и удельных диэлектрических потерь, а также виды диэлектрических потерь в газах, жидкостях и твердых телах. Особое внимание надо обратить на вопрос о диэлектрических потерях в неполярных и полярных диэлектриках и на зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от температуры и частоты. Эти закономерности иллюстрируются графиками, которые следует тщательно проанализировать. ПРОБОЙ ДИЭЛЕКТРИКОВ Содержание Основные понятия и определения. Пробой диэлектриков. Пробивное напряжение и пробивная напряженность. Пробой газов в однородном и неоднородном электрическом поле. Пробой на постоянном токе и переменном токе низкой и высокой частоты. Пробой при импульсах. Зависимость пробивного напряжения от давления и величины промежутка между электродами. Пробой жидких диэлектриков. Влияние примесей на характер зависимости электрической прочности от температуры. Пробой твердых диэлектриков. Теории теплового и электрического пробоев твердых диэлектриков. Методические указания Материал данной темы изложен в [1,2]. При изучении явления пробоя в газах следует изучить явление пробоя газа в однородном и неоднородном электрических полях. На величину электрической прочности газа оказывает значительное влияние давление в газе, частота приложенного напряжения и форма электродов. В [1, 2] изложено описание процессов пробоя жидких диэлектриков, приведены теории, объяс19 няющие явление Пробоя, и графики зависимости электрической прочности трансформаторного масла от температуры и содержания в нем влаги. В [1] рассмотрены виды пробоя твердых диэлектриков: электрический пробой однородных и неоднородных диэлектриков, электрохимический и тепловой пробой. Пробой этих явлений сопровождается соответствующими графиками, с которыми в целях лучшего усвоения нужно ознакомиться. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТРИКОВ Содержание Влажностные свойства диэлектриков. Влажность материалов. Влагопроницаемость. Механические свойства диэлектриков. Тепловые свойства диэлектриков: нагревостойкость, холодостойкость, теплопроводность, тепловое расширение. Химические свойства диэлектриков. Воздействия излучений высокой энергии. Методические указания Материал данной темы изложен в [1]. Физико-химические и механические свойства диэлектриков имеют большое значение при выборе этих материалов для использования в машинах, аппаратах и прочих устройствах. Для оценки гигроскопичности следует иметь понятие об абсолютной и относительной влажности воздуха, способности материала смачиваться, впитывать влагу и влагопроницаемости. Необходимо считаться и с механической прочностью на разрыв, сжатие и изгиб, с хрупкостью, твердостью и вязкостью материалов. Важное значение имеет нагревостойкость диэлектриков. Введены классы нагревостойкости для твердых диэлектриков. Жидкие диэлектрики оцениваются температурой вспышки их паров, температурой воспламенения самой жидкости, тепловым старением, морозостойкостью, теплопроводностью. Электроизоляционные материалы должны обладать определенной химической и радиационной стойкостью, в особенности к корпускулярным и волновым излучениям, что должно образовывать двойные связи в большей степени, чем обнаруживать разрыв цепей. Для усвоения этих положений следует ознакомиться с графиками, приведенными в [1,2]. ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Содержание Классификация диэлектриков. Газообразные диэлектрики. Нефтяные электроизоляционные масла: трансформаторное, конденсаторное, кабельное масло. Синтетические жидкие диэлектрики: хлорированные углеводороды, кремнийорганические жидкости, фотоорганические жидкости. Общие сведения об органических полимерах. Смолы. Синтетические смолы: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, полиамиды, полиуретаны, полиамиды, фенолформальдегидные смолы, полиэфирные, эпоксидные и кремнийорганические смолы. Природные смолы: шеллак, канифоль, копалы. Растительные масла. Битумы. Воскообразные диэлектрики. Электроизоляционные лаки, компаунды. Гибкие пленки. Волокнистые материалы: дерево, бумаги и картоны, фибра, природные волокна, искусственные волокна, синтетические волокна, лакоткани. Пластические массы. Свойства изделий из термореактивных пластмасс. Свойства термопластиков. Слоистые пластики: гетинакс, текстолит. Эластомеры. Натуральный каучук. Синтетический каучук. Стекла. Плотность, механические свойства, тепловые свойства, оптические свойства, гидролитическая стойкость, электрические свойства стекол. Типы стекол. Стеклоэмали. Стекловолокно. Ситаллы. Керамические диэлектрические материалы. Фарфор, способ производства и изделия из фарфора. Классификация керамических материалов. Керамика с низкой диэлектрической про20 ницаемостью. Керамика с высокой диэлектрической проницаемостью. Сегнетокерамика. Керамика особо высокой нагревостойкости. Слюда и слюдяные материалы. Миканиты. Слюдиниты и слюдопласты. Микалекс. Синтетическая слюда. Методические указания При изучении газовых диэлектриков и их свойств следует обратить особое внимание на газы повышенной электрической прочности и зависимости их пробивного напряжения от химического состава и давления. При изучении жидких диэлектриков следует обратить внимание на свойства трансформаторного масла и синтетических масел - совола, кремнийорганической и фтор органической жидкостей и выявить их преимущества и недостатки в сравнении с трансформаторным маслом. Особенно тщательно рекомендуется изучить раздел, в котором изложены общие сведения о высокомолекулярных органических веществах. Должны быть четко усвоены понятия о процессах полимеризации и поликонденсации в получении полимеров линейного и пространственного строения, термопластичных и термореактивиых полимерах. В [1] также кратко изложены сведения об органических полимерах, о реакциях полимеризации и поликонденсации. Следует уяснить, какими свойствами обладают вещества, полученные по этим реакциям вследствие линейного или пространственного строения молекул, что в основном и определяет их дальнейшее применение. Следует обратить внимание на синтетические смолы, разделив их на два класса - термопластичные (полиэтилен, Полистирол, поливинилхлорид и др.) и термореактивные (фенолоформальдегидные, глифталевые и др.) и детально ознакомиться с их свойствами. Необходимо также изучить фотоорганические, полиамидные и кремнийорганические смолы в качестве представителей наиболее нагревостойких смол органического происхождения. При ознакомлении с фенолоформальдегидными, полиэфирными, эпоксидными смолами следует обратить внимание на тот факт, что при некоторых обстоятельствах они могут обладать как термопластичными (новолак), так и термореактивными (бакелит) свойствами. Полезно ознакомиться е некоторыми свойствами типичных синтетических смол. Следует обратить внимание на масла растительного происхождения, как имеющие достаточно широкое применение в электроизоляционной технике. Важно знать также лаки и компаунды. С развитием производства синтетических смол появилась возможность изготовления гибких пленок, обладающих малой толщиной, высокой электрической и механической прочностью. При изучении пластмасс необходимо обратить внимание на технологию их изготовления, а также на производство слоистых пластиков - гетинакса и текстолита - и на электроизоляционные свойства и применение. В [1] приведены данные об эластомерах (каучуках). Особое внимание надо обратить на синтетические каучуки, их свойства и применения. Необходимо иметь представление об электрических свойствах электротехнических стекол, стекловолокнах, ситаллах, стеклоэмалях. При изучении керамических материалов обратите внимание на различные керамические диэлектрики. Следует ознакомиться с изделиями на основе слюды (микалекс, слюдинит, миканиты). ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ Содержание Общая характеристика полупроводниковых материалов. Общие сведения и классификация. Электропроводность полупроводников: собственные полупроводники, примесные полупроводники. Воздействие внешних факторов на электропроводность полупроводников. Элементы со свойствами полупроводников (германий, кремний). Полупроводниковые химические соедине21 ния и материалы на их основе (соединения Аш , В у , А п , В у1 ).Использование полупроводниковых материалов для диодов, триодов, вариоторов и других элементов. Преимущества полупроводниковых приборов. Методические указания Необходимо тщательно изучить общие представления физики полупроводников. Понимание механизма электропроводности полупроводников важно для практического применения этих материалов в электротехнике. Учитывая широкое применения этих материалов в технике, необходимо разобраться во влиянии внешних факторов на электропроводность полупроводников, Которые рассматриваются в [1]. Особое внимание следует обратить на свойства германия, кремния и селена, их применение в технике, например для изготовления диодов, триодов, фотоэлементов, датчиков Холла и т.п. Сведения о полупроводниковых химических соединениях изложены в [1]. Учитывая, что эти соединения иногда обладают свойствами, превосходящими Свойства простых полупроводников, при изучении этого раздела особое внимание следует обратить на карбид кремния как материал, применяемый при изготовлении резисторов и вариаторов, а также используемый для тиритовых и силитовых разрядников, стабилизации напряжения, умножения частоты, расшифровки импульсов по амплитудам и т.п. Большой практический интерес представляют силитовые стержни, применяемые как нагревательные элементы в высоконагревных печах. ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ Содержание Классификация и основные свойства проводниковых материалов. Материалы высокой проводимости: медь, алюминий, железо, натрий. Сверхпроводники и криопроводники. Сплавы высокого сопротивления для резисторов и нагревательных приборов: манганин, константам, сплавы на основе железа. Сплавы для термопар, тензометрические сплавы. Контактные материалы. Припои. Флюсы. Неметаллические проводники: электроугольные изделия, проводниковые материалы особо высокой нагревостойкости. Методические указания Материал данной темы изложен в [1]. Важно усвоить следующие понятия: удельное сопротивление и его температурный коэффициент, сверхпроводимость, сопротивление сплавов и термо ЭДС. Рекомендуется также ознакомиться со свойствами металлов. При изучении металлов, обладающих высокой электропроводностью, следует обратить внимание на медные и алюминиевые электротехнические сплавы. Материал о различных металлах, припоях, флюсах и сплавах изложен в [1]. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Содержание Общая характеристика магнитных материалов. Назначение и классификация магнитных материалов. Основные характеристики в статических полях. Статическая и реверсивная магнитные проницаемости. Магнитные потери. Магнитно-мягкие материалы. Характеристика петли гистерезиса. Низкочастотные магнитно-мягкие материалы с высокой индукцией насыщения: техническое, электролитическое и карбонильное железо, электротехническая сталь, пермаллой, альсиферы. Магнитные материалы специализированного назначения. Основные характеристики специальных ферромагнетиков. Основные свойства и применение ферритов. Основные свойства и 22 применение ферритов с ППГ. Основные особенности и применение магнитодиэлектриков. Магнитно-твердые материалы. Характеристика петли гистерезиса. Легированные стали, закаливаемые на мартенсит. Литые магнитно-твердые сплавы. Магниты из порошков. Магнитно-твердые ферриты. Пластически деформируемые сплавы и магнитные ленты. Методические указания Общие сведения о магнитных материалах изложены в [1]. Следует обратить большое внимание на электротехническую сталь, пермаллой, ферриты, магнитодиэлектрики и материалы специализированного назначения. В [1] приведен материал о магнитотвердых материалах. Особое внимание надо уделить сплавам "альни", "альниси", "альнико" и "магнико" (старые названия) и ознакомиться с их новой маркировкой и свойствами. Сведения о магнитах из порошков магнитотвердых ферритах даны в [1,2]. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Содержание Основные конструкционные материалы и их классификация. Физикомеханические и химические свойства и характеристики материалов. Зависимость свойств сталей от химического состава и содержание примесей. Маркировка сталей. Основные свойства цветных металлов и сплавов. Области их применения и маркировка основных сплавов. Неметаллические материалы, используемые в машино- и приборостроении. Классификация материалов. Область применения неметаллических материалов. Методические указания Изучение раздела следует начинать с рассмотрения кристаллического строения металлов, обратив внимание на основные типы кристаллических решеток, их параметров. Рассматривая кристаллизацию сплавов, необходимо уяснить, что процесс кристаллизации начинается с образования центров кристаллизации и последующего роста кристаллитов. При этом возможны различные искажения кристаллических решеток, которые влияют на свойства сплава. Все металлы и сплавы характеризуются определенными физическими, химическими, механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами. Изучите методы определения прочности, пластичности, твердости и ударной вязкости. Особое внимание обратите на технологические свойства конструкционных материалов - обрабатываемость, свариваемость, ковкость, литейные свойства, так как они определяют технологические методы получения заготовок Деталей машин и их обработки. Необходимо также изучить влияние примесей на свойства железоуглеродистых сплавов. Следует рассмотреть классификацию сталей по химическому составу и усвоить их маркировку. Ознакомьтесь с основными свойствами цветных металлов и сплавов, областью их применения и маркировкой. Материал данной темы изложен в [1.2]. ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ И ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ Электроизоляционные материалы 1. В чем заключается различие полярных (диполярных) и неполярных веществ? Приведите примеры тех и других. Что называется дипольным моментом молекулы и в каких единицах он измеряется? 2. Что называется поляризацией диэлектрика? Как количественно оценивается поля23 ризация диэлектрика? Что называется диэлектрической проницаемостью, диэлектрической восприимчивостью, поляризуемостью частицы? 3. Укажите основные виды поляризации диэлектриков. Как классифицируются диэлектрики по виду поляризации? 4. Какова зависимость диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков от частоты для неполярной и полярной жидкостей? 5. Какова зависимость диэлектрической проницаемости различных типов твердых диэлектриков от температуры и частоты? 6. Изложите особенности поляризации сегнетоэлектриков по сравнению с поляризацией обычных (линейных) диэлектриков. 7. Как определяется диэлектрическая проницаемость для смеси нескольких диэлектриков? 8. Укажите причины возникновения абсорбционного тока. Какова его зависимость от частоты? 9. Определите методом графического дифференцирования значения температурного коэффициента (ТКЕ) диэлектрической проницаемости полистирола при температурах -60 ° и +60 °С, воспользовавшись приведенным на рис. 3 графиком зависимости диэлектрической проницаемости полистирола от температуры. 10. Постройте график зависимости ТК диэлектрической проницаемости поливинилхлорида от температуры, воспользовавшись приведенным на рис. 4 графиком зависимости диэлектрической проницаемости от температуры. e 2.7 2.65 2.6 2.55 2.5 2.45 -60 -40 -20 0 20 40 60 С Рис.3. Зависимость диэлектрической проницаемости полистирола от температуры Рис.4. Зависимость диэлектрической проницаемости поливинилхлорида от температуры 24 11. Для получения пенопласта был использован полиуретан плотностью 1200 кг/м3, имеющий диэлектрическую проницаемость, равную 4. Определите Е пенопласта, если полиуретан составляет 40 % его массы. 12. Постройте график зависимости температурного коэффициента диэлектрической проницаемости (ТКЕ) канифоли от температуры, воспользовавшись приведен-40 -20 0 +20 +40 +60 +80 +100 ным на рис. 5 графиком зависимости диэлектрической проницаемости канифоли от температуры. 4 Рис. 5. Зависимость диэлектрической проницаемости канифоли от температуры 3 2 0 1 40 20 60 80 100 120 140 t,°C 13. Двухслойный диэлектрик работает под переменным напряжением 1 кВ. Слои имеют толщину 2 и 4 мм и соответственно состоят из полистирола и поливинилхлорида. Определите напряжение на обоих слоях и значения напряженности поля в них для двух случаев, когда температура равна: 1) -20 и +50°С; 2) -40 и +20°С; 3) -60 и +40°С; 4) 0 и +60 °С. Значение диэлектрической проницаемости полистирола и поливинилхлорида при заданных температурах возьмите из рис. 3 и рис. 4. 14. Двухслойный диэлектрик включен под переменное напряжение. Напряжение на первом слое составляет 6, на втором 12 кВ. Толщина слоев соответственно равна 1 и 4 мм. Определите диэлектрическую проницаемость первого слоя, если диэлектрическая проницаемость второго слоя равна: 1) 5; 2) 4; 3) 6; 4) 7; 5) 8. При решении воспользуйтесь указанными выше формулами (4) и (6). 15. Чем объясняется спадение тока в твердом диэлектрике при включении его под напряжение? С чем связаны быстрые и медленные процессы этого спадения в однородном диэлектрике? 16. Объясните зависимость удельной проводимости твердых диэлектриков от напряжения. 17. На две противоположные грани кубика из микалекса с ребром 20 мм нанесены слои металла, служащие электродами, через которые кубик включается в электрическую цепь. Определите величину установившегося тока через кубик при постоянном напряжении 2 кВ, если удельное объемное сопротивление микалекса 1011 Ом*м, а удельное поверхностное сопротивление 5*1010Ом. 18. Определите удельное объемное сопротивление диэлектрика плоского конденсатора, если известно, что ток через конденсатор при постоянном напряжении 10 кВ равен 5* 10 7 . Толщина диэлектрика h мм, площадь обкладок с каждой стороны 25 см 2 (поверхностной утечкой пренебрегайте); h равно : 1) 0,2 мм; 2) 0,3 мм; 3) 0,4. 19. Полый цилиндр из диэлектрика с наружным диаметром 50 мм, внутренним диаметром 35 мм и высотой 125 мм зажат между металлическими электродами, к которым приложено напряжение 1500 В постоянного тока. Определите ток, протекающий через цилиндр, и потери мощности в нем, если диэлектриком является: 1) полиэтилен; 2) полистиролу 3) поливинилхлорид; 4) эпоксидная смола; 5) фенолформальдегидная смола. Значение удельного объемного сопротивления возьмите из [1], табл. 6.3, с. 123. Величину удельного поверхностного сопротивления примите в 10 раз меньше табличного значения v . 20. Как изменяются tg неполярной и полярной жидкостей при изменениях температуры и частоты? 21. Дайте объяснение наличию двух максимумов в графике зависимости tg от температуры для изоляционной бумаги, пропитанной масляно-канифольным компаундом. Рис.6. Зависимость от температуры tg бумаги, пропитанной масляно-канифольным компаундом 22. Когда в изоляционном материале потери будут больше: при постоянном или переменном токе и почему? 23. Диэлектрик плоского конденсатора имеет следующие характеристик 13 v 10 : Ом*м; tg=0,001; ε=5. Размер обкладок конденсатора 5*5 см 2 , толщина диэлектрика - 22 мм. Определите величину тока утечки и рассеиваемую в диэлектрике конденсатора мощность при постоянном напряжении 5 кВ. 24. Между плоскими электродами помещен двухслойной диэлектрик, один из слоев имеет относительную диэлектрическую проницаемость проводимость 1 и толщину d1 , а другой соответственно: 2 , 2 , d 2 . Этот диэлектрик подключен на постоянное по времени напряжение с величиной V= 1 кВ. Требуется определить величину напряженностей в обоих слоях при времени t = 0 и t = и построить график распределения потенциала между электродами. При решении задачи учесть, что один электрод заземлен, а другой изолирован. При решении пользуйтесь табл. 2. 25. Определите ток утечки и рассеиваемую в диэлектрике конденсатора мощность при постоянном напряжении 1 кВ, а также рассеиваемую в диэлектрике конденсатора мощность при переменном напряжении 1 кВ и частоте 1 кГц, если толщина диэлектрика - 2 мм, а размер обкладок конденсатора 2*3 см. Значение v и tg возьмите из [1] и [3]. Поверхностной утечкой пренебрегите. Варианты: 1) диэлектрик - слюда (мусковит); 2) диэлектрик – слюда (флогопит); 3) диэлектрик - рутил (окись титана). 26. На две противоположные грани кубика из полистирола с ребром 20 мм нанесены слои металла, служащие электродами. Определите величину установившегося тока через кубик при постоянном напряжении 2 кВ, если удельное объемное сопротивление полистирола 1015 Ом*м, а удельное поверхностное сопротивление 4* 1015 Ом, 27. Диэлектрик конденсатора образован двумя слоями стекла толщиной по 5 мм с = 5, между которыми имеется воздушный зазор 1 мм. К электродам конденсатора приложено напряжение с частотой 50 Гц, постепенно повышающееся. При каком значении напряжения произойдет разряд в воздушном зазоре? Как изменится величина этого напряжения, если воздух в зазоре будет заменен элегазом? 26 Значение электрической прочности воздуха и элегаза в [1]. 28. Между плоскими электродами помещен двухслойный диэлектрик, один из слоев имеет диэлектрическую проницаемость 1 и толщину d1 , а другой 2 и d 2 . Определите величину напряженности поля на каждом слое при переменном напряжении 10 кВ. Постройте график распределения потенциала в конденсаторе. При решении пользуйтесь табл. 2. Таблица 2 Варианты 1 2 3 4 5 6 7 8 задачи d1 , см 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 d 2 , см 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 1 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 2 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 2,0 1 1 0,5* 1,0* 1,5* 2,5* 3,0* 3,5* 3,5* 3,5* 1 , Ом * м 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 6 1,0* 1,5* 2,5* 3,0* 3,5* 3,5* 3,5* 2 , Ом 1 * м 1 0,5* 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 6 29. Между плоскими электродами помещен двухслойный диэлектрик, один из слоев имеет проводимость 1 и толщину d1 , а другой - 2 и d 2 . Определить величину напряженности поля на каждом слое при постоянном напряжении 10 кВ спустя час после подачи напряжения. Постройте график распределения потенциала в конденсаторе. В табл. 2 указаны толщина d1 и d 2 проводимость 1 и 2 соответственно Вашему варианту. 30. Медный провод сечением 10 мм 2 имеет поливинилхлоридную изоляцию толщиной 1 мм, снабженную в целях экранировки медной оплеткой. Определите потери мощности в изоляции на 10 м провода при температурах +50 °С и -20 °С и частотах 50 и 400 Гц, если напряжение между жилой и заземленной оплеткой равно 220 В. Диэлектрическую проницаемость поливинилхлорида возьмите на рис. 4. Величину tg поливинилхлорида при - 20 °С примите равной 0,05, а при t = +50 °С равной 0,1. 31. Какова зависимость электрической прочности газов от расстояния между электродами и от формы последних? 32. Как влияют на величину пробивного напряжения длительность приложения напряжения, температура и форма электрического поля при электрическом и электротепловом характере пробоя? 33. Имеются два плоских конденсатора (рис. 7): а) воздушный с расстоянием между электродами 4 мм; б) двухслойный, в котором изоляция состоит из слоя воздуха толщиной 3 мм и пластины толщиной 1 мм из твердого диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 5 и электрической прочностью 75 мВ/м. Построите график распределения напряженности электрического поля в конденсаторе без твердого диэлектрика и с ним при напряжении на обкладках 6 кВ (эффективное значение). 27 1 мм 4 мм а) 3 мм б) Рис. 7. Плоские конденсаторы: а – воздушный, б - двухслойный 34. Диэлектрик плоского конденсатора имеет слоистую структуру, образованную последовательно соединенными пленками полистирола и поливинилхлорида. Определите смеси, если полистирола 2.5, а поливинилхлорида равна 5. Объемное содержание поливинилхлорида относятся к объемному содержанию полистирола как 4:1. 35. Диэлектрик конденсатора представляет собой тесную смесь двух керамических материалов: Т-80 и ультрафарфора. Каково должно быть соотношение составных частей, чтобы температурный коэффициент диэлектрической проницаемости смеси был равен нулю? Чему равна диэлектрическая проницаемость такой смеси? Примите для материала Т-80 =80 и ТК = -7 * 10 4 град 1 , для ультрафарфора = 8 и ТК = + 1 * 10 4 град 1 . Примечание. При решении этой задачи нужно пользоваться [1]. 36. Постройте график зависимости диэлектрической проницаемости пористого политетрафторэтилена от его объемного веса, имея в виду, что для сплошного, не имеющего пор политетрафторатилена диэлектрическая проницаемость равна 2,0, а плотность 2,3 г/ см 3 . 37. Какие электроизоляционные материалы отличаются высокой гигроскопичностью? Какими способами можно уменьшить гигроскопичность? 38. Опишите классы нагревостойкости электрической изоляции (по ныне действующему стандарту). 39. Какое практическое значение имеет теплопроводность электроизоляционных материалов? В каких единицах измеряется удельная теплопроводность? 40. Чем отличаются органические диэлектрики от неорганических? Назовите 23 органических и неорганических диэлектрика и укажите их основные характеристики, в частности, допустимую рабочую температуру. 41. Укажите известные Вам газы, обладающие повышенной по сравнению с воздухом электрической прочностью, и их основные особенности. 42. Что представляет собой трансформаторное масло? Укажите его основные особенности как электроизоляционного материала и как охлаждающей среды. 43. Опишите свойства совола в сравнении со свойствами трансформаторного масла. Какова связь электроизоляционных свойств совола с его химическим составом? 44. Чем объясняется технико-экономическая целесообразность максимального расширения производства и использования синтетических электроизоляционных полимеров? 45. Укажите различие процессов полимеризации и поликонденсации. 46. Опишите свойства гетинакса, его технологию, укажите область применения. 47. Укажите, какими преимуществами обладает стеклотекстолит в сравнении с обычным текстолитом, и приведите данные, подтверждающие его преимущество. 48. Что представляет собой текстолит, какие материалы входят в его состав, ка28 кими свойствами он обладает и какова его технология? 49. Какие пропитывающие составы применяются при изготовлении лакотканей? 50. Чем отличаются друг от друга термопластичные и термореактивные смолы? Назовите несколько тех и других смол и кратко опишите их свойства. 51. Укажите свойства и области применения в электротехнике важнейших полиэфирных смол. 52. Опишите способности эпоксидных смол и укажите область их применения. 53. Укажите основные виды кремнийорганичееких электроизоляционных материалов, их преимущества, недостатки и возможности. 54. Охарактеризуйте фторорганичёские электроизоляционные материалы (фторопласт 4, фторопласт 3). 55. Опишите важнейшие природные смолы и возможности использования их в электроизоляционной технике. 56. Какие масла являются высыхающими? В чем состоит сущность процесса высыхания растительных масел? 57. В чем заключается отличие лаков от компаундов? Для чего применяются и те и другие в электроизоляционной технике? 58. Какую лакоткань - черную или светлую - следует использовать при изготовлении изоляции маслонаполненного трансформатора? 59. Опишите важнейшие виды лакотканей. К каким классам нагревостойкости они относятся? 60. Опишите важнейшие виды синтетических и искусственных гибких пленок, укажите области Их применения в электроизоляционной технике. 61. Дайте определение и классификацию электроизоляционных пластических масс. Каковы основные составные части пластмасс? В чем заключаются особенности без наполнителя? 62. В чем заключается сущность процесса вулканизации каучука? Для чего применяется вулканизация? Что такое эскапон? Каковы его свойства? 63. Как получается стекловолокно? Опишите его свойства (в сравнении со свойствами других известных вам волокнистых материалов) и укажите области применения. 64. Какие материалы называются керамическими? Укажите важнейшие типы и области применения керамических электроизоляционных материалов. 65. Для чего и каким образом производится глазуровка фарфора? 66. Где применяется слюда и изделия на ее основе? Дайте классификацию слюды по свойствам и назначению. 67. Укажите особенности и области применения керамических материалов с особой диэлектрической проницаемостью, в том числе сегнетокерамических материалов. 68. Назовите основные виды миканитов (включая микаленты и микафолии), их свойства (обратите внимание на классы нагревостойкости) и области применения в электро-, машино- и аппаратостроении. 69. Какая изоляция называется оксидной и как она получается на различных металлах и сплавах? Укажите возможности применения оксидной изоляции в электро- и радиопромышленности. 70. Что такое пластические массы? Какие компоненты входят в их состав? Дайте характеристику этих компонентов. 71. Опишите свойства и область применения неорганических диэлектрических пленок. 72. Что такое пресс-порошки? Как получают из них изделия? 73. Укажите свойства пластмасс, получаемых на основе эпоксидных, полиэфирных и кремнийорганических смол. 74. Перечислите известные вам эластомеры, их особенности и электрофизические свойства. Где они применяются? 29 Проводниковые материалы 75. Опишите характер электропроводности проводниковых материалов. 76. Что называется удельным сопротивлением и температурным коэффициентом удельного сопротивления ТК проводниковых материалов? В каких единицах они измеряются и какова их величина у различных металлов и сплавов? 77. Назовите медные и алюминиевые сплавы, их назначение и основные свойства. 78. Опишите сталеалюминевые провода и проводниковый биметалл, их свойства и области применения. 79. Дайте сравнение свойств меди и алюминия. Мотивируйте техникоэкономическую необходимость замены меди алюминием. 80. Назовите марки сплава на основе системы жедезо-никель-хром, укажите их физические и технические свойства. 81. Перечислите наиболее широко применяемые сплавы высокого сопротивления с указанием и ТК. Укажите назначение этих сплавов и допустимые рабочие температуры. 82. Какие сплавы высокого сопротивления применяются в измерительных приборах, реостатах, электронагревательных приборах и почему? 83. Укажите важнейшие материалы, применяемые для изготовления термопар. Как зависит термоЭДС от разности температур спаев термопары. 84. Определите потери мощности в голом медном проводе длиной 100 м и сече2 нием 16 см при температурах провода -20 и +60 °С, если величина тока в проводе равна 75 А. 85. Два отрезка медной и алюминиевой проволоки длиной по 1м имеют одинаковое электрическое сопротивление. Какой из отрезков весит меньше и на сколько, если сечение медной проволоки равно 4 см 2 ? 86. Определите размеры (сечение, диаметр) алюминиево-медной проволоки (алюминий внутри, медь снаружи), предназначенной для замены медной проволоки контрольных кабелей сечением 10 см 2 , обладающей той же проводимостью. Примите, что сечение меди составляет 20 % общего сечения алюминиево-медной проволоки. Данные об алюминии и меди возьмите из учебника [1]. 87. Сопротивление провода при температурах 2 и 100 °С равно соответственно 6,1 и 9,0 Ом. Определите среднее значение температурного коэффициента сопротивления этого провода и укажите, какому металлу оно соответствует. Чему равно сечение провода, если его длина 1000 м? Изменением размеров провода при изменении температуры пренебрегите. 88. Мощность, потребляемая электронагревательным элементом при напряжении 220 В, равна 500 Вт. Подсчитайте длину, требующуюся для изготовления этого элемента из нихромовой и константановой проволок диаметром 0,2 мм. Нагревательный элемент из константина работает при температуре 400 °С, элемент из нихрома - при температуре 900 °С. Данные о нихроме и константане возьмите из [1] и [3]. 89. Определите температурный коэффициент удельного сопротивления технически чистого железа при температурах 0,400 и 900 °С, воспользовавшись приведенным на рис. 8 графиком зависимости удельного сопротивления железа от температуры. 90. Полупроводниковые материалы 91. Каковы физические процессы, определяющие примерную проводимость в дырочных и электронных полупроводниках? 30 92. На какие свойства полупроводников влияет ширина запрещенной зоны? 93. Какова температурная зависимость проводимости полупроводников и чем она обусловлена? 94. Укажите основные характеристики кремния и его легирующие элементы. 95. Укажите основные свойства и область применения германия. 96. Опишите основные свойства и применение закиси меди. 97. В чем состоят особенности монокристаллов карбида кремния? 98. Каково применение полупроводниковых соединений А п В у1 ? 99. Как влияет температура на подвижность носителей заряда в полупроводниках? r 1.4 1.3 1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -200 0 200 400 600 800 1000 t Рис. 8. График зависимости удельного сопротивления технически чистого железа от температуры 100. Что такое фотосопротивления и фотоэлементы? Какими свойствами они обладают и где применяются? 101. Как и почему влияют внешние факторы (температура, свет, радиоактивные излучения, напряженность электрического поля) на удельное сопротивление полупроводников? Магнитные материалы 102. Укажите условия возникновения спонтанной намагниченности и, как следствие, высокой магнитной восприимчивости. 103. Каковы факторы, воздействующие на процесс намагничивания? 104. В чем различие между горячекатаной и холоднокатаной сталями в области структуры, свойств и применения? 105. Укажите особенности высоконикелевого пермалоя. 106. Какие технологические методы используются для получения ферритов? Для чего нужны первичный и вторичный обжиги? 107. Какими процессами определяется электропроводность ферритов? 108. Что характеризует коэффициент квадратности феррита с ППГ? 109. На рис. 9 дана кривая намагничивания железа. Постройте кривую зависимости магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля, определите начальную и максимальную проницаемость. 31 Тс 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Н Рис. 9. Кривая намагничивания железа 110. Что такое ферромагнитная керамика? Ее свойства и область применения. 111. Что представляет собой магнитодиэлектрики? Укажите их основные свойства и назначение. 112. Какие сплавы имеют прямоугольную петлю гистерезиса? Каковы их состав и структура? 113. Назовите состав и свойства основных ферритов с ППГ. Какие основные группы можно выделить среди этих ферритов? 114. Как классифицируются магнитотвердые материалы и каковы их характеристики? 115. В чем преимущества и недостатки анизотропных нековких сплавов по сравнению с изотропными? Основной состав, свойства и область применения этих сплавов. 116. Чем объясняются повышенные магнитные свойства у сплавов с кристаллической текстурой? 117. Каковы свойства и применение магнитов из порошков? 118. Что представляют собой магнитно-твердые ферриты и каково их отличие от магнитно-твердых сплавов? Конструкционные материалы 119. Перечислите основные признаки металлов и опишите их внутреннее строе- 120. 121. 122. Изобразите наиболее распространенные типы кристаллических решеток. Что такое сплав и что называется компонентом сплава? В чем разница между сталью и чугуном: по химсоставу, структуре и свой- ние. ствам? 123. Легированные стали, свойства. 124. Перечислите сплавы меди. Укажите наименования, основной химсостав, свойства и назначение отдельных марок. 125. Перечислите сплавы алюминия. Укажите наименования, основной химсостав, свойства и назначение отдельных их марок. 126. Перечислите металлокерамические твердые сплавы. Укажите их группы, марки, физико-механические свойства и области применения. 127. В чем состоит сущность порошковой металлургии? Приведите состав, свойства и применения металлокерамических антифрикционных и фрикционных изделий, твердых сплавов. 128. Приведите данные о молибдене, вольфраме, ниобии, тантале и хроме; изго32 товление изделий из них, свойства и применение. 129. Приведите примеры металлических покрытий и методы их на несения. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Колесов С.Н., Колесов И.С. Материаловедение и технология конструкционных материалов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2008. – 535 с. 2. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Под. Ред. В.С. Чередниченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Омега-Л, 2006.-752 с. 3. Кларк Э.Р., Эберхарт К.Н. Материалов и технологий. – М.: Техносфера, 2007. – 376 с. 4. .Богородицкий Н. Д., Пасынков В. В., Тареев Б. М. Электротехнические материалы. -Л.: Энергоатомиздат, 1985. 5. Тареев Б. М. Физика диэлектрических материалов. - М.: Энергоиздат,1982. 6. Дольский А. М. и др. Технология конструкционных матералов. М.: Машиностроение. 1985. 7. Пасынков В.В., Сорокин В. А. Материалы электронной техники. -Л.: Энергозатомиздат, 1988. 8. Справочник по электротехническим материалам / Под ред. Ю. В. Корицкого, В. В. Пасынкова, Б. М. Тареева. М.; Л.: Энергия, 1986. -1986.-Т.1;-1986. -Т.П; 1987.-Т.Ш. 33 НОМЕРА ЗАДАЧ К КОНТРОЛЬНОМУ ЗАДАНИЮ ПО КУРСУ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Предпоследняя цифра шифра Последняя цифра шифра Варианты нечёт чёт нечёт чёт нечёт чёт нечёт чёт нечёт чёт нечёт чёт нечёт чёт нечёт чёт нечёт чёт нечёт чёт Номера задач и вопросов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 6 3 7 5 1 8 4 3 7 9 1 2 6 3 7 5 4 8 4 9 12 10 16 13.1 23 9 8 15 23 15 18.1 9 12 10 16 13.1 8 9 8 14 18.1 17 27.2 24 30 13.2 10 24 37 17 24 14 18.2 17 27.1 24 10 13.2 10 23 24 25 36 31 67 16 18 39 48 23 34 23 24 25 36 31 18 16 18 27.1 36 43 54 45 71 20 27.2 38 52 27.1 37 27.2 36 43 54 45 27.1 20 27.2 37 44 59 69 64 82 39 57 40 68 33 52 37 44 59 69 64 39 37 57 48 76 80 84 85 92 47 74 72 77 42 70 48 76 84 85 84 47 72 74 77 79 85 87 96 94 68 87 83 92 67 77 77 79 96 87 96 68 83 87 101 109 93 110 109 108 91 94 95 110 84 109 101 109 109 110 109 91 95 94 113 114 115 118 111 120 96 106 119 118 93 111 113 114 111 118 106 96 119 106 120 119 122 124 121 127 113 119 127 122 118 120 121 120 124 122 119 113 127 119 34