Магнитные стали и сплавы. Полупроводниковые материалы

Полупроводниковые материалы

Полупроводниковые материалы представляют собой класс материалов с электронной проводимостью, характеризующихся большей удельной электропроводностью, чем металлы, но меньшей, чем диэлектрики. Для получения полупроводников с заданными удельными электросопротивлением и типом проводимости осуществляют их легирование.

Согласно химической классификации полупроводниковых материалов, их разделяют на два класса:

простые полупроводники, имеющие; в своем составе один элемент (В, С, Si, Ge, Sn, P, As, Sb, S, Se, Те, I);

сложные полупроводники, являющиеся химическими соединениями и сплавами.

Германий (Ge) является одним из наиболее широко применяемых полупроводников, его используют для изготовления выпрямителей, транзисторов, диодов и др.

Полупроводниковые приборы на основе кремния работоспособны при более высоких температурах (120 - 150°С), чем германиевые (70-85°С). Нелегированный кремний применяют при создании силовых выпрямителей, стабилизаторов напряжения и др.

Также достаточно широко используются в электронной промышленности селен, теллур и их соединения.

Магнитные стали и сплавы характеризуют магнитной проницаемостью, коэрцитивной силой и остаточной индукцией. В зависимости от значений этих величин магнитные материалы разделяют на:

♦ магнитно-мягкие материалы (ферромагнетики), имеющие малую коэрцитивную силу и большую магнитную проницаемость. К ним относят электротехническое железо и сталь, железоникелевые сплавы (пермаллои);

♦ магнитно-твердые стали и сплавы, имеющие большую коэрцитивную силу. Это высокоуглеродистые и легированные стали, специальные сплавы.

Электротехническое железо (марки Э, ЭА, ЭАА) содержит менее 0,04 % С, обладает высокой магнитной проницаемостью и применяется для сердечников, полюсных наконечников электромагнитов и др.

Электротехническая сталь содержит менее 0,05 % С и кремний, сильно увеличивающий магнитную проницаемость. По содержанию кремния эту сталь делят на четыре группы:

с 1 % Si-марки ЭП, Э12, Э13;

с 2 % Si - марки Э21, Э22;

с 3 % Si - марки Э31, Э32;

с 4 % Si марки Э41, Э48.

Вторая цифра {1 - 8) характеризует уровень электротехнических свойств.

Железоникелевые сплавы (пермаллои) содержат 45 - 80 % Ni, их дополнительно легируют Cr, Si, Mo. Магнитная проницаемость этих сплавов очень высокая. Применяют пермаллои в аппаратуре, работающей в слабых магнитных полях (телефон, радио).

Ферриты - материалы, получаемые спеканием смеси порошков ферромагнитной окиси железа Fe2O3 и оксидов двухвалентных металлов (ZnO, NiO, MgO и др.). У ферритов очень высокое удельное электросопротивление, что определяет их применение в устройствах, работающих в области высоких и сверхвысоких частот.

Развитие электроники, вычислительной техники, радиотехники обусловило необходимость разработки магнитных материалов со специальными магнитными свойствами.

В электронной вычислительной технике и автоматических устройствах широко применяют магнитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ). Основными требованиями к материалам с ППГ являются: заданное значение коэрцитивной силы и минимальное время перемагничивания.

В малогабаритных ЭВМ и оперативных запоминающих устройствах используют тонкие ферромагнитные пленки. Характерная особенность этих материалов - незначительное время перемагничивания (от десятых долей до нескольких наносекунд).

В качестве носителей магнитной записи используют ленты, диски, барабаны и т.д. Магнитную запись производят на специальном материале, состоящем из под ложки и слоя магнитного вещества на органическом связующем, В качестве подложки используют поливинилхлорид, лавсан, полиамид. Магнитный материал - это обычно высокодисперсные оксиды Fe2Cr203, сплавы Fe-Co. Слой магнитного материала наносят электролитическим осаждением, распылением в вакууме.

Дата добавления: 2014-11-25