3. Матеріали з особливими властивостями. Напівпровідники. Діелектрики.

Всі електропровідні матеріали поділяються на: провідники, напівпровідники та діелектрики. До провідників відносять: мідь, алюміній, срібло, ліжні метали:калій, рубідій, цезій. До напівпровідників: селен, тепер, кремній, германій, арсенід галію, селенід цинку, сульфоселенід германію, трансполіацетилен, поліфенінілен, поліпірол, політиофен. До діелектричних матеріалів відносять: сегнетоелектрики та п’єзоелектрики (дигідрофосфат калію та дигідрофосфат амонію). Характеристика матеріалів з особливими властивостями: 1)магнітом’які матеріали;2) магнітотверді – постійні, на основі рдкоземельних металів;3)спеціального призначення;4) нові матеріали створені на основі сплаву ніобію, заліза та бору (самарій-кобальт).5)антиферомагнетики (нікель марганцево-цинкові ферити).Застосовуються як датчики температури, стрижні трансформаторів, магнітні головки для звукозапису. До надпровідників ідносяться: сплав силіцид ванадію, сплав станід ніобію, сплав ніобію з титаном, надпровідна кераміка, йодиста сіль.

Матеріали за електричними властивостями поділяються на 3 групи: провідники, напівпровідники, діелектрики.

Провідники. Електрична провідність твердих тіл визначається електронною будовою атомів. Залежно від пиомого електричного опору та застосування, провідникові матеріали поділяють на такі групи: матеріали та сплави високої провідності; припої; надпровідники; контактні матеріали; сплави з підвищеним електричним опором.

Напівпровідники. Із пониженням температури електричний опір усіх металів монотонно спадає. Однак є метали та сплави, у яких електричний опір за критичної температури різко спадає до нуля – матеріал стає надпровідником. Перехід металу у надпровідний стан пов’язують із фазовим перетворенням. Надпровідниковий стан руйнується внаслідок нагрівання: у сильних магнітних полях; під час пропускання електричного струму великої сили. Практичне застосування мають надпровідні сплави з високим вмістом ніобію. Сплави використовують для обмоток потужних генераторів, магнітів великої потужності.

Діелектрики. Діелектриками називають речовини, у яких валентна зона відокремлена від зони провідності широкою зоною заборонених енергій. За хімічним складом діелектрики поділяють на органічні та неорганічні. До органічних належать полімери, гумма,шовк; до неорганічних – слюда, кераміка, скло, ситали. За електричними властивостями діелектрики поділяються на низько/електричні/ та високочастотні /радіотехнічні/. Для електроізоляційних матеріалів вирішального значення набуває їх термостійкість, тобто здатність без ушкодження властивостей витримувати нагрівання протягом тривалого часу. Великий вплив на властивості діелектриків справляють гігроскопічність і вологопроникливість. Найміцнішими діелектриками є кераміка, скло, ситали.Органічними діелектриками руйнуються за комбінованої дії нагрівання, окислення на повітрі та іонізації, тому термін їх експлуатації менший, ніж кераміки ,або скла. Таку кераміку використовують для виготовлення ізоляторів, каркасів, котушок.

Білет №15