电子材料课后题

第一章 电子材料概论
1.晶体有哪些基本特征?简述晶体与非晶体的异同。
答:晶体的宏观特征:(1)有规则的外形(自范性);(2)晶体的均匀性,来源于晶体中原子排布的周期性规则,宏观观察中分辨不出微观的不连续性;(3)物理性质的各异向性;(4)稳定性,晶体有固定的熔点;(5)解理性
非晶态的特点:原子的空间排列不具有周期性,长程无序,短程有序;物理性能各向同性;介稳状态。
2.晶体中的缺陷及其类型有哪些?
答:晶体中的缺陷,是指实际晶体与理想的点阵结构发生偏离的地区。由于点阵结构具有周期性和对称性,所以凡使晶体中周期性势场畸变的因素称为缺陷。
类型:电子缺陷,原子缺陷。原子缺陷:杂质、位错、空位等。原子缺陷按几何形状分为:点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷、微缺陷。
3.什么是晶粒间界?大角度晶界有哪些常用模型?相界有哪些类型?
答:单相多晶材料中,晶粒与晶粒间的过渡区,称晶粒间界(GB)。
大角度晶界常用模型:过冷液体模型,小岛模型。
相界:系统内含有两个或两个以上的相,当处于热力学平衡时,不同相之间的界面。类型:非共格相界,共格相界,准共格相界,分界面。
4.简述X射线结构分析的基本原理和常用方法。
答:由于晶体中原子排列的对称性和周期性,X射线对晶体来说是天然光栅,所以当X射线通过晶体时,就会出现衍射现象,因而通过对衍射花样的分析和计算,就可以获得晶体结构的各种参数。
常用方法:单晶衍射法,粉末法。
5.cgw简述近代表面分析方法的基本原理和常用表面分析方法。
答:用一定能量的某种射线或粒子束去激发固体表面后,将产生带有某种表面信息的表面射线,用这种射线进行能量分布的分析。
常用表面分析方法:透射电子显微镜,扫描电子显微镜。
6.简述纳米材料的结构与性能特征。
答:纳米材料是指材料中颗粒(晶粒)尺寸处于纳米范围(2~10nm)的金属、合金、金属氧化物、无机物或聚合物等材料,包括纳米微粒、纳米结构、纳米复合材料;
材料本身具有量子尺寸效应、表面界面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
7.什么是复合材料与梯度功能材料?
答:复合材料是由两种或两种以上物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相体。
梯度功能材料(FGM)由一种功能向另一种功能在空间和时间上连续变化的材料。
第二章 导电材料
二氧化硅抛光液
1.电导率与百分电导率的定义是什么?它们之间有何区别?
答:电阻率的倒数为电导率,用来表示导体的导电度。这个电导率与国际标准软铜的电导率之比的百分率,称为百分电导率(或称为%IACS电导率)单位为%。
2.举例说明电极及电刷材料在电子元器件中的应用。
答:电容器、引出线,电刷材料用于电位器。
3.厚膜导电材料有何主要特征?影响其性能的因素有哪些?
答:厚膜导电材料具有很低的电阻率、容易进行焊接、焊点有良好的机电完整性、与基片的粘附牢固等特点。另一重要特征是导体膜与基片的结合强度(键合强度)。
影响其性能的主要因素是功能相(导电体)和粘结剂(玻璃)的优劣。
4.薄膜导体有哪些要求?列出几种常用的薄膜导体材料。
答:对薄膜导电材料的主要要求:导电性好、附着性好、化学稳定性高、可焊性和耐焊接性好、成本低。
几种常用的薄膜导体材料:铝薄膜、铬-金薄膜和镍铬-金薄膜、钛-金薄膜、钛-钯-金薄膜和钛-铂-金薄膜、镍铬-钯(铂)-金薄膜、镍铬-铜-钯(铂)-金薄膜、钛-铜-镍-金薄膜和铬-铜-镍-金薄膜、铁铬铝-铜-金薄膜、透明导电薄膜。
5.导电聚合物按结构特征和导电机理分为哪几种类型?
答:根据载流子的不同,导电高分子的导电机理可分为三种:电子导电、离子导电和氧化还原导电三种;
按结构特征和导电机理分为三类:①载流子为自由电子的电子导电聚合物;②载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电聚合物;③以氧化还原反应为电子转移机理的氧化还原型导电聚合物(导电能力是由于在可逆氧化还原反应中电子在分子间的转移产生的)。
热敏打印头第三章 电阻材料
1.简述纳米效应
答:纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
2.衡量导电材料和电阻材料电性能的主要参数有哪些?怎样定义的?
答:电阻:指材料在一定程度上阻碍电流流通,并将电能转变为热能的一种物理性质。
电阻率  电阻温度系数:温度每改变1℃时电阻值的相对变化量。
3.薄膜导体材料的主要要求有哪些,列出几种常用的薄膜导体材料。
答:对薄膜导电材料的主要要求:导电性好、附着性好、化学稳定性高、可焊性和耐焊接性好、成本低。
几种常用的薄膜导体材料:铝薄膜、铬-金薄膜和镍铬-金薄膜、钛-金薄膜、钛-钯-金薄膜
和钛-铂-金薄膜、镍铬-钯(铂)-金薄膜、镍铬-铜-钯(铂)-金薄膜、钛-铜-镍-金薄膜和铬-铜-镍-金薄膜、铁铬铝-铜-金薄膜、透明导电薄膜。
4.论述硅碳膜电阻材料的结构组成及作用。
答:硅碳膜是用含硅的有机化合物和碳氢化合物同时热分解而制成,也可用依次热分解硅有机化合物和碳氢化合物制得。硅碳膜具有耐潮、耐腐蚀的特性。
结构组成:硅碳膜分为三层,底层、中间层和最外层。在底层中主要含有SiO2和C,其SiO2和基体玻璃相形成Si-O键,增加了硅碳膜对基体的附着力;中间层为主要导电层,与纯碳膜的结构和性能类似;最外层为保护层,主要含有SiO2和少量的ß-SiC。SiO2是一种耐温、耐潮和耐腐蚀的材料,它对主导电层起保护作用。同时SiO2是一种绝缘材料,它的晶粒渗入主导电层的晶粒间界中,对碳的晶粒起着隔离和增大间隙的作用,因而使整个膜层的电阻率增大。
5.厚膜电阻浆料主要由那些部分组成,分别起什么作用?
答:(1)厚膜电阻浆料的组成——由导电相(又称功能相)、粘结相、有机载体和改性剂
组成。
(2)①导电相主要由一些导电微粒组成,一般有两大类。一类是金属粉及金属氧化物粉,另一类是非金属及非金属化合物和有机高分子。
②粘结相主要起粘结导电相和坚固电阻体的作用,同时还有调整阻值、改善性能、提高膜层附着力等作用。
一类是无机粘结剂,另一类是有机粘结剂。
pvb边角料③有机载体——plc一体机
有机载体由溶剂、增稠剂、流动性控制剂和表面活性剂组成。
溶剂是比较粘稠的有机液体,能够提供极性基团,其特点是能够溶解纤维素之类的增稠剂。主要起调节电阻浆料的粘度、增大流动性。
增稠剂是提高浆料的粘稠性和塑性。一般采用具有网状、链状结构的高分子量的有机聚合物为增稠剂。
流动性控制剂主要防止烧结初期膜层中载体受热软化和熔融时产生二次流动。
表面活性剂主要用于降低载体与固体粉粒界面的表面张力,使有机载体能充分润湿固体粉粒表面。
6.简述钯银电阻导电机理。
答:钯银电阻的导电主要是靠半导体氧化钯( PdO )、钯银合金( Pd-Ag )以及钯粉和银粉所构成的导电链进行导电。
PdO 是 P 型半导体,由于 Pd+2的空位会引起两个 Pd+3中心,以保持电中性,这样空穴就会从 Pd+3迁移到邻近的 Pd+2 ,形成电导;
钯银合金的导电机理与钯银固熔体的合金相似,它的导电是靠电子的运动形成的。它的电阻的产生是由于杂质引入而导致晶格畸变,引起电子散射,使阻值增加;另一方面由于温度的增加而引起电子热运动速度加剧,使单位时间碰撞次数增多,电子的平均自由行程长度缩短,从而引起电阻增加。
钯银厚膜电阻中,还存在着银颗粒,钯颗粒参与导电。它们 是靠金属粒子相互接触形成导电链进行导电,这种链的电阻一方面决定于导电颗粒自身电阻,即纯金属的电阻,另一方面则由颗粒间 的接触电阻来决定。
还存在一些金属导电颗粒、PdO颗粒和钯银合金颗粒之间不完全接触,但靠得很近。此导电是靠隧道效应、势垒导电或 间隙导电形成的电导。
7.简述薄膜和厚膜的常用制备工艺,他们各有何优缺点。
答:厚膜技术——利用丝网印刷或流延法(还包括轧膜法、刮板技术等)与烧结技术制成导线电路与电阻、电容等器件。
磨具制造8.电阻材料的电阻与哪些因素有关?在实际应用中为什么常将电阻材料做成箔、薄膜、厚膜和线状,而在成分上常用合金、合成物和氧化物?
答:电阻材料的电阻值是温度的函数,电阻值与温度有关,由于导电机理不同,与温度的关系也不同。在实际中,为了提高金属和合金材料的电阻率和降低电阻温度系数,尽量采用合金、多元合金,有温度系数补偿杂质的合金;把金属合金做成线材、薄膜、厚膜或箔
状;在金属和合金粉状材料中加入绝缘填充料,用有机或无机粘结剂制成合成型电阻材料;将金属和合金氧化物或其他非金属材料组成化合物等。

本文发布于:2024-09-23 08:20:01,感谢您对本站的认可!

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