Реферат: Физико-химические свойства меди и железа - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Физико-химические свойства меди и железа

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 38 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Контрольная работа

по дисциплине «химия и электроматериалы».

Вариант №1


Задание1. Основные физико-химические свойства меди, общие сведения о методе получения, основные области применения.


Преимущества меди, обеспечивающие ей широкое применение в качестве проводникового материала, следующие: 1) малое удельное сопротивление (из всех металлов только серебро имеет несколько меньшее удельное сопротивление, чем медь); 2) достаточно высокая механическая прочность; 3) удовлетворительная в большинстве случаев применения стойкость по отношению к коррозии (медь окисляется на воздухе даже в условиях высокой влажности значительно медленнее, чем, например, железо; интенсивное окисление меди происходит только при повышенных температурах);4)хорошая обрабатываемость: медь прокатывается в листы, ленты и протягивается в проволоку, толщина которой может быть доведена до тысячных долей миллиметра; 5) относительная легкость пайки и сварки.

В электровакуумном производстве применяют более чистую медь. Медь ре кристаллизируется при температуре 270° С. Влияние отжига на свойства меди таковы, что при отжиге значительнее изменяются механические свойства меди и слабее меняется ее удельное сопротивление. Как проводниковый материал используют твердую и мягкую медь. При холодной протяжке получают твердую медь (МТ), которая благодаря влиянию наклепа имеет высокий предел прочности при растяжении (360 – 390 МПа) и малое относительное удлинение перед разрывом, а также обладает твердостью и упругостью при изгибе; проволока из твердой меди не пружинит. Если же медь подвергать отжигу, т.е. нагреву до нескольких сот градусов с последующим охлаждением, то получится мягкая медь (ММ), которая сравнительно пластична, имеет малую твердость и небольшую прочность (260 – 280 МПа), но весьма большое удлинение при разрыве и более высокую удельную проводимость.

Медь получают чаще всего путем переработки сульфидных руд. После ряда плавок руды и обжигов с интенсивным дутьем медь, предназначенная для электротехнических целей, обязательно проходит процесс электролитической очистки. Полученные после электролиза катодные пластины меди переплавляют в болванки массой 80-90 кг, которые прокатывают и протягивают в изделия требующегося поперечного сечения. При изготовлении проволоки, болванки сперва подвергают горячей прокатке в так называемую катанку диаметром 6,5-7,2 мм; затем катанку протравливают в слабом растворе серной кислоты, чтобы удалить с ее поверхности окись меди CuO, образовавшуюся при нагреве, и затем уже протягивают без подогрева в проволоку нужных диаметров – до 0,03-0,02 мм.

Твердую медь употребляют там, где надо обеспечить особо высокую механическую прочность, твердость и сопротивляемость истиранию; для контактных проводов, для шин распределительных устройств, для коллекторных пластин электрических машин и пр.

Мягкую медь в виде проволок круглого и прямоугольного сечения применяют главным образом в качестве токопроводящих жил кабелей и обмоточных проводов, где важна гибкость и пластичность (не должна пружинить при изгибе), а не прочность.


Задача № 1 (проводниковый материал).

Определить сопротивление проволочного резистора, выполненного из медного провода длиной 10 метров и сечением 0,05 мм2


Решение:

Сопротивление постоянному току медного провода прямо пропорционально длине провода и обратно пропорционального площади поперечного сечения:



Где R – сопротивление в Ом,

– удельное сопротивление меди (0,01754 мкОмм),

l – длина проводника (10 м),

S – площадь поперечного сечения проводника (0,05 мм2).

Подставляя значения в формулу, получим:



Задание 2.Основные физико-химические свойства полистирола, общие сведения о методе получения, основные области применения.

Полистирол [СН(С6Н5)СН2]n - твердый прозрачный материал. Он является неполярным диэлектриком, с чем и связаны его высокие электроизоляционные свойства. Основными параметрами полистирола есть: =1014-1015 Омм, нагревостойкость 70-80 С, холодостойкость –60 С, предел прочности при растяжении 35-60 МПа, плотность 1,05 Мг/м3. Температура размягчения полистирола составляет +(70-85) С. Относительная диэлектрическая проницаемость полистирола 2,4…2,6. Недостатками его являются: хрупкость при пониженных температурах, склонность к постепенному образованию поверхностных трещин, малая стойкость к действию растворителей (в частности, жидких углеводородов) и невысокая нагревостойкость.

Полимеризация стирола приводит к образованию длинных цепей, построенных из звеньев - СН(С6Н5)СН2 -; отдельные цепи практически не связаны между собой поперечными связями. Хотя можно получать и изотактические цепи, в которых все бензольные кольца расположены на одной стороне цепи, такой полимер слишком хрупок для большинства практических целей. Поэтому в промышленности получают в основном атактический полистирол, в молекулах которого бензольные кольца ориентированы хаотично. В силу прочности связей между бензольными кольцами полимерной цепи и обусловленных ими затруднений при движении одной цепи относительно другой полистирол менее гибок, чем полиэтилен. Впрочем, эластичный полистирол можно получить с помощью пластификаторов. Нерегулярный характер структуры полимерных цепей и неупорядоченность их упаковки в твердом полимере обусловливают высокую прозрачность чистого полистирола. Бензольные кольца придают полистиролу чувствительность к действию ультрафиолетового или другого высокоэнергетического излучения, поэтому обычно в полистирол вводят добавки антиоксидантов. Такие добавки особенно необходимы, если полистирол предназначен для изготовления креплений для ламп дневного света, так как последние частично генерируют и ультрафиолетовое излучение. Если полистирол не защищен антиоксидантами, то уже на солнечном свету он быстро желтеет и разрушается. В промышленности полистирол применяют для изготовления каркасов высокочастотной изоляции, благодаря малому значению угла диэлектрических потерь. Ударопрочный полистирол применяют для изготовления каркасов индуктивности катушек, оснований и изоляторов для изоляции приборов, корпусов радиоприемников, телевизоров.

Задача № 2. (диэлектрический материал)

Рассчитать емкость плоского конденсатора и допустимое пробивное напряжение, где в качестве диэлектрика используется полистирол с геометрическими размерами 0,5х5х5 мм.

Решение:

Емкость плоского конденсатора рассчитывается по формуле:



– диэлектрическая постоянная (0,0885);

  • относительная диэлектрическая постоянная полистирола (2,55);

S – площадь параллельных пластин (0,25 см2);

d – толщина диэлектрика (0,05 см).

Подставляя исходные данные в формулу, получим:



Допустимое пробивное напряжение рассчитывается по формуле:




Где Рреактдоп=0,5Вт – допустимая реактивная мощность;

f=10000Гц – частота переменного тока;

С- емкость конденсатора,Ф.

Подставляя исходные данные в формулу получим:


Задание 3.Основные физико-химические свойства железа и низкоуглеродистой стали, общие сведения о методе получения, основные области применения.


Низкоуглеродистая сталь - это сталь с содержанием углерода менее 0,1%, выплавляющаяся в электрических или мартеновских печах. Выпускается в виде листов толщиной 0,2-4 мм, марок Э, ЭА, ЭАА, ЭП355, ЭП620.

В наибольшей степени ухудшают магнитные свойства материала примеси углерода и серы. Их содержание не должно превышать сотых долей процента. Сталь поступает от предприятия – изготовителя в не отожженном состоянии с посредственными магнитными свойствами. Высокие магнитные свойства (проницаемость индукция насыщения и др.) материал приобретает в результате специальной термообработки, которая заключается в медленном нагреве до 900 С, длительной выдержке (2-4 часа) и медленном охлаждении (не более 40 С в час) до 600 С. Для предохранения от окисления материал весь цикл термообработки находится либо в защитной среде, предохраняющей металл от окисления, либо в активной среде (азот + водород), обеспечивающей дополнительную очистку стали от примесей. В результате термообработки, кроме очистки материала происходит увеличение размеров отдельных кристаллических зерен, сокращение числа зерен в единице объема и вследствие этого улучшение магнитных свойств материала.

Магнитные свойства сталей этих марок после термообработки характеризуются следующими параметрами:

мах=3500-4500, Нс=64-96 А/м, 2,5=1,65.

Этот материал отличается низкой стоимостью, технологичностью, легко обрабатывается и штампуется, обладает в то же время сравнительно высокими магнитными свойствами в постоянных магнитных полях. В переменных магнитных полях из-за низкого электрического сопротивления порядка 0,1 мкОмм в этих сталях возникают большие потери на вихревые токи, особенно при больших значениях индукции. Это ограничивает применение листовых низкоуглеродистых сталей на низких частотах преимущественно областью слабых магнитных полей. Из них изготавливают, например, сердечники трансформаторов, детали реле, элементы магнитных электрических и индукционных приборов.


Задача № 3. (магнитный материал)

Рассчитать индуктивность катушки с числом витков 50 и размерами сердечника диаметром 5 мм и высотой 10 мм, выполненного из железа или углеродистой стали.

Решение: Индуктивность катушки с заданными параметрами сердечника из заданного материала рассчитывается по формуле:



Где -магнитная постоянная (12,6),

- начальная магнитная проницаемость материала (600),

W - количество витков (50),

Sc- площадь сечения магнитного материала (см2),

lc- средняя длина магнитных силовых линий.

Для расчета площади сечения воспользуемся формулой

Где D – диаметр сердечника в сантиметрах.

lc  hсерд – высота сердечника (1 см)

Подставив данные в формулу, получим:


Задание 4. Зонная теория собственного полупроводника.

Полупроводники, в известном смысле, занимают промежуточное положение между традиционными проводниками и диэлектриками. С точки зрения зонной теории собственные полупроводники могут рассматриваться как диэлектрики с очень узкой запрещенной зоной. Наиболее распространенными представителями собственных полупроводников являются кристаллы кремния и германия. При сверх низких температурах такие кристаллы проявляют диэлектрические свойства, поскольку электроны оказываются неспособными преодолеть узкую запрещенную зону, отделяющую их от зоны проводимости. Однако, даже комнатных температур оказывается достаточно для того, чтобы указанный энергетический барьер оказался преодолимым для электронов. В результате частицы, перешедшие в следующую разрешенную зону (зону проводимости) приобретают способность ускоряться электрическим полем и, следовательно, переносить ток.

При переходе электрона в зону проводимости из заполненной зоны (валентной зоны) в зону проводимости в первой остается незаполненное место, которое легко может занять какой-либо электрон из той же зоны. В результате образовавшаяся вакансия приобретает возможность перемещаться в пределах валентной зоны. Ее поведение во многом напоминает поведение частицы с положительным зарядом.

Для упрощения описания ансамбля из большого числа электронов в почти заполненной валентной зоне часто оказывается более удобным следить за имеющимися вакансиями, рассматривая их как некоторые гипотетические частицы - дырки (простым гидромеханическим аналогом дырки может служить пузырек в стакане с газированным напитком). Не являющиеся реальными объектами природы дырки, часто обладают весьма экзотическими свойствами. Так их эффективная масса не обязательно должна выражаться положительным числом, а зачастую оказывается тензорной величиной. Наряду с фотонами дырки представляют собой квазичастицы, вводимые в теорию на основе аналогий с формулами, описывающими поведение реальных объектов. Подобно положительным частицам дырки ускоряются электрическим полем и вносят свой вклад в проводимость полупроводниковых кристаллов.

Отметим, что электроны проводимости так же являются квазичастицами. С точки зрения квантовой механики все электроны кристалла являются принципиально неразличимыми, что делает бессмысленными попытки ответа на вопрос, какой именно электрон перешел в зону проводимости. Электрический ток в кристалле обусловлен весьма сложным поведением всех без исключения имеющихся в нем электронов. Однако описывающие это поведение уравнения обнаруживают близкое сходство с уравнениями движения лишь очень небольшого числа заряженных частиц - электронов и дырок.

Наряду с полупроводниками с собственной проводимостью существуют примесные полупроводники. Последние получают внедрением в кристаллы собственных полупроводников (состоящих из атомов четырехвалентных элементов) примесей из трех или пяти валентных атомов (донорные и акцепторные примеси соответственно). Из-за малых концентраций атомов примесей их энергетически уровня в зоны не расщепляются. В результате оказывающиеся на примесных уровнях электроны и дырки не обладают подвижностью. С точки зрения энергетической схемы не участвующий в образовании валентных связей пятый электрон атома донорной примеси оказывается на уровне в непосредственной близости от зоны проводимости и легко переходит в эту зону. Образующаяся при этом дырка оказывается локализованной вблизи атома примеси. Т.о. в примесных полупроводниках донорного типа преимущественно реализуется электроный характер проводимости. В полупроводниках с акцепторной примесью ситуация оказывается точно противоположной. Атом третьей группы захватывает недостающий для образования химической связи электрон у четырехвалентных соседей. В результате в валентной зоне возникают подвижные дырки, являющиеся носителями зарядов в таких системах.

При контакте примесных полупроводников с электронной и дырочной проводимостью возникает пограничный слой, обладающий выпрямительными свойствами - т.н. p-n - переход. В настоящее время полупроводниковые выпрямители практически вытеснили их электровакуумные аналоги.

Два p-n - перехода, разделенных узким полупроводниковым промежутком с примесной проводимостью образуют транзистор - простейшую полупроводниковую структуру, обладающую усилительными свойствами.


Список использованной литературы:


  1. Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. Электротехнические материалы, 1977г.;

  2. Р.М.Терещук, К.М. Терещук, С.А. Седов. Полупроводниковые Приемно-усилительные устройства. Справочник радиолюбителя, 1989г.;

  3. П. Эткинс. Молекулы, 1991г.;

4. Н.Н. Калинин и др. Электрорадиоматериалы, 1981г.


1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- У вас в школе родительские собрания проводятся?
- Нет, мы деньги просто через детей передаем.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru