Видове диелектрични материали

Нагледна схема, която подрежда диелектричните материали в цялостна класификация и показва връзките между отделните групи на един поглед. Изложението започва от общото понятие и се разклонява на две основни направления – органични и неорганични материали. Всяко от тях се разделя допълнително, като разклоненията слизат до конкретни вещества с посочени наименования, а при част от тях – и с химичен състав. При органичните диелектрици схемата отделя две подгрупи. Първата обхваща основните полимери, разпределени според честотния диапазон, в който се прилагат, като за всяка от двете категории са изброени по четири конкретни материала с техните технически и търговски названия. Втората подгрупа е на композиционните диелектрици с трите ѝ разклонения, като при едно от тях допълнително са посочени три вида според предназначението и свойствата – с общо предназначение, с повишена топлоустойчивост и с малки диелектрически загуби, всеки със съответните представители. При неорганичните материали схемата разграничава керамики и стъкла. Керамиките са разделени според приложението си на две групи. За едната са изброени четири вида с точен химичен състав и с процентно съотношение при един от тях. За другата са дадени две разновидности според температурната стабилност и според стойността на относителната диелектрична проницаемост, с посочени конкретни материали. Стъклата са представени с три вида според съдържанието на алкали и на тежки оксиди. Схемата е чертана прегледно, с ясни рамки, стрелки и подравнени нива, и е с достатъчна разделителна способност за разпечатване или за поставяне в презентация. Материалът е подходящ за подготовка за изпит или за колоквиум по електротехнически материали и материалознание, за наваксване на пропусната лекция, за упражнение и за самостоятелна проверка на знанията. Основното му предимство е нагледността. Класификация с толкова много подразделения се запомня трудно от текст, но лесно от схема – йерархията се вижда веднага и се възстановява по памет с помощта на разположението. Ценно е и присъствието на конкретните представители. Схемата не се ограничава до групите, а слиза до отделните материали, така че върши работа и при задачи, изискващи да се даде пример за определен вид диелектрик. Полезни са и посочените химични формули и състави. Те свързват класификацията с материалознанието и позволяват схемата да се използва като бърза справка при решаване на задачи или при подготовка на реферат. Материалът може да служи и като опорен план при устен отговор – достатъчно е разклоненията да се проследят отляво надясно, за да се получи пълно и подредено изложение по темата.

Поликондензацията е процес на взаимодействие на мономери, съдържащи две или повече функционални групи, при който се отделят нискомолекулни вещества (H2O, NH3, HCl . . .). Следователно елементният състав на полимера не съответства на стехиометричния състав на изграждащите го мономерни звена. При три и повече функционални групи се получават полимерии с разклонена или пространственно омрежена структура.

Класификация на проводниковите материали Метали и сплави с висока проводимост Резистивни материали Припои и флюсове Метали и сплави за контакти Термоустойчиви сплави Метали и сплави за термодвойки мед, алуминий, благородни метали изолирани проводници проводнициза трансформатори метализациянапечатниплатки Диелектрик, Проводник, Електролит вентилатори, радиатори, електролитни кондензатори Злато, Интегрални схеми, резистори, съпротивление нагревателни елементи

Класификация на полупроводниковите материали  Основни полупроводникови материали  Силиций (Si)  Германий (Ge)  Полупроводникови химически съединения  Полупроводникови химически съединения от от типа AIII BV  Полупроводникови химически съединения от от типа AII BVІ Полупроводникови химически съединения от от типа AІV BІV  Неорганични, органични Химически елементи дискретни елементи (високочестотни)   диоди, транзистори, датчици на Хол високочестотни интегрални схеми и прибори микросензорни системи интегрални схеми за работа при тежки климатични условия

Подготовката за изпит по материалознание върви най-бързо, когато въпросите и отговорите са събрани на едно място. Точно това предлага материалът – три тестови варианта с изцяло разработени отговори, обхващащи основните теми от курса. Вариантът съдържа 20 въпроса, вторият – 16, а третият – 17, или общо 53 задачи с решения. Форматът е смесен: част от въпросите са с посочен верен отговор от предложени възможности, други изискват определение или кратко обяснение, трети – извеждане на формула, изброяване на причини или начини, а на места отговорът е подкрепен с графика. Тематичният обхват следва програмата на дисциплината. Проводниковите материали са представени чрез изразите за проводимост, характеристиките на резистивни и нагревателни сплави, приложението на алуминия в електрониката, свойствата на константана и въпросите за топлинния шум при резистори. Диелектриците заемат значително място: видове поляризация, времеконстанта, разряд и пробив, поведение на газообразните диелектрици, електрети, диелектрични керамики и алкални стъкла. Полупроводниковата тематика включва зонния строеж, работната температура, методите за пречистване чрез зонно топене и метода на горещата сонда. Магнитните материали са застъпени чрез коерцитивния интензитет, магнитострикцията, размагнитването и легирането на електротехническата стомана. Отделна група въпроси разглежда кондензаторите – керамични, алуминиеви, танталови, оксидно-полупроводникови и променливи, както и елементите варистор, термистор и варикап. Присъстват и въпроси за припои, метални лепила, слоести пластмаси за печатни платки, епоксиден гетинакс и якост на керамиката. Характерна особеност е, че към редица отговори са дадени препратки към страници от учебника и лекциите, което позволява темата да бъде доразгледана в първоизточника при нужда. Материалът е подходящ за подготовка за изпит и текущ контрол, за бърз преговор преди изпитване, за проверка на собствените отговори и за систематизиране на понятията от целия курс.

Шест страници по тема, която обикновено се пръска из няколко източника – от определението за макромолекула до биоразграждащите се материали. Материал, който покрива въпроса от край до край. Материалът е изграден в пет части, номерирани и озаглавени, а вътре в тях делението стига до трето равнище – с букви и с подточки. Началото въвежда основните понятия: полимер, мономер, олигомер и степен на полимеризация, всяко с определение и с конкретни примери. Обяснено е и защо молекулната маса при полимерите се разглежда като средностатистическа величина. Класификацията е най-разгърнатата част и обхваща пет отделни признака – произход, състав, структура, фазово състояние и отношение към нагряване. При всеки признак групите са изброени с примери, а при неколцина от тях е добавено и разсъждение защо разграничението има значение. Особено сполучлив е примерът с прозрачността на едно фолио, по която може да се съди за възрастта му – наблюдение, което свързва абстрактното понятие с нещо, което всеки е виждал. Разделът за термопластите и реактопластите съдържа сравнение по няколко признака едновременно, включително по възможността за рециклиране, и обяснява защо единият вид е предпочитан за конкретно техническо приложение. Следва отделен раздел за свойствата. Общите свойства са изброени в девет отделни точки, като списъкът включва и слабите страни, а не само предимствата. Химичната устойчивост е разгледана отделно и подробно – проследена е зависимостта ѝ от три различни фактора, с конкретни примери за поведението на определени полимери в различни разтворители. Следващата част представя основните групи полимерни материали. Тук строежът на макромолекулите е обяснен нагледно, чрез сравнение, а после са проследени физичните състояния, през които преминава материалът при нагряване. Последната част дава определение за пластмаса като композитен материал и изброява съставките ѝ – шест групи добавки, всяка с обяснение за какво служи. Завършекът е за биоразграждащите се материали, с разграничение между два вида и с посочени срокове на разпадане за всеки от тях. Приложени са и няколко изображения, онагледяващи строежа на макромолекулите. Студентът получава пълен отговор на конспектен въпрос, който покрива и теорията, и приложната страна. Отделните части вършат работа и поединично, ако въпросът е по-тесен – например само класификацията или само свойствата. Преподавателят получава изложение с готови класификации и примери, годно за раздаване към лекцията или за основа на семинарно занятие.