Видове магнитни материали

Схема, която подрежда магнитните материали в пълна класификация и е допълнена с графика – така на един лист стоят и групите, и характеристиката, по която те се различават. Разклоненията слизат до конкретни материали, с посочени състави и формули. Класификацията тръгва от общото понятие и се разклонява в три посоки. Първата е разгърната най-подробно и се дели допълнително според честотния диапазон на приложение. При нискочестотните материали са изброени шест позиции. Първата е разделена на две подгрупи според степента на чистота, с посочени пределни стойности на примесите. При останалите са дадени легиращите елементи, а при една от тях – и двете разновидности с процентно съдържание на основния компонент. При високочестотните са показани две подгрупи. Едната е разгърната с четири вида, всеки с точната си химична формула, а другата е представена като категория. Втората основна посока обхваща материалите с висока коерцитивност и се разделя на две. При сплавите са изброени четири позиции, като при първата са добавени и двете ѝ разновидности със състав, а при останалите са посочени съставящите елементи. При втората подгрупа са дадени три вида с химични формули. Третата основна посока е за материалите със специално приложение и е представена с една група, определена по формата на характеристиката ѝ. В средата на схемата е поместена цветна графика, показваща хистерезисния цикъл с означени характерни точки и оси, включително няколко различни по форма криви за съпоставка. Материалът е подходящ за подготовка за изпит или за колоквиум по електротехнически материали и материалознание, за наваксване на пропусната лекция и за бърза справка при решаване на задачи. Най-ценното при него е връзката между класификацията и графиката. Разделението на групи не е произволно – то следва формата на хистерезисната крива, а поставената в средата графика показва точно това. Така схемата обяснява защо материалите се групират по този начин, вместо просто да ги изброява. Полезни са и съставите на сплавите. За почти всяка позиция са посочени легиращите елементи, а при няколко от тях – и процентните съотношения, което превръща схемата в работен справочник. Ценно е и последователното изписване на химичните формули при феритите. Те се изискват често при изпитване и тук са дадени точно, без нужда от допълнителна справка. Схемата може да служи и като план за устен отговор – трите основни посоки се проследяват една след друга, а графиката осигурява нагледната част на изложението. Файлът е с достатъчна разделителна способност за разпечатване и за поставяне в презентация или в курсова работа.

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

Схема, която представя проводниковите материали едновременно по два независими признака и позволява темата да се обхване наведнъж, вместо да се учи на части. Лявата половина класифицира материалите според свойствата им, като за основа е взета стойността на специфичното съпротивление. Обособени са две групи. Първата е разгърната надолу с конкретни представители, включително отделно посочени благородни метали с химичните им означения. Втората е дадена обобщено, тъй като продължението ѝ се съдържа в другата половина на схемата. Дясната половина е значително по-обширна и подрежда материалите според приложението им в шест направления. Първото е представено с кратко определение вместо със списък. При второто са изброени три материала, като за всеки от тях е даден точният процентен състав на сплавта. Третото направление е разклонено на две подгрупи според температурата на топене, с посочена гранична стойност. При едната са показани два вида, единият от които е допълнително уточнен с компонентите си, а при другата са посочени двете основни системи сплави. Четвъртото направление е обяснено чрез изискването към материала и е илюстрирано с химичните означения на няколко метала. Петото е представено с една сплав, дадена и с общоприетото ѝ наименование. Шестото направление е най-подробно: изброени са шест позиции, като при пет от тях е посочен процентният състав, а при последната – трите чисти метала, използвани за същата цел. Схемата е чертана прегледно, с рамки за групите и стрелки за връзките, и е с разделителна способност, подходяща за разпечатване и за презентация. Материалът е подходящ за подготовка за изпит или за колоквиум по електротехнически материали и материалознание, за упражнение, за наваксване на пропусната лекция и за бърза справка по време на решаване на задачи. Най-полезното при него е двойната класификация. Един и същ материал може да бъде разгледан и по физичен признак, и по предназначение, а схемата показва как двата подхода се допълват – лявата част обяснява защо, дясната показва къде. Ценно е и присъствието на процентните състави. Те превръщат схемата от обща класификация в работен справочник: съставът на всяка от изброените сплави е даден направо, без да се търси в таблици. Полезно е и посочването на граничната температура при едно от направленията. Тя е признакът, по който се прави разделението, и запомнянето ѝ решава голяма част от въпросите по тази подтема. Схемата може да служи и като план за устен отговор – достатъчно е двете половини да се проследят последователно, за да се получи пълно изложение с примери и конкретни данни.

Сборник от сканирани изпитни материали по дисциплината Материалознание, преподавана в Техническия университет – София, Факултет по комуникационна техника и технологии, катедра „Технология и мениджмънт на електронното производство“. Материалът съдържа тридесет страници с изпитни варианти и четири страници с бланки на писмен тест. Основната ценност на сборника е в това, че страниците не са празни бланки – върху тях са нанесени решенията на студент. Верните отговори при въпросите с избор са отбелязани, формулите са разписани с обяснение на всеки елемент и неговата размерност, а графиките са начертани с необходимите означения. Така материалът показва не само какво се пита на изпита, но и какъв обем и вид отговор се очаква. Тематичният обхват следва програмата на дисциплината и е разделен на основни раздели. Първият се отнася до диелектричните материали: енергетични нива в атома, поляризуемост при електронна поляризация, тангенс на ъгъла на диелектричните загуби, влагопропускливост. Втори голям раздел обхваща проводниците и полупроводниците: разпределение на Ферми при различни температури и графичното му построяване, собствена и примесна проводимост, полупроводници от N- и P-тип, основни и неосновни токоносители, температурен коефициент на съпротивлението, ефект на Хол, контактни явления между два метала и термоелектродвижещо напрежение. Трети раздел е посветен на магнитните материали: параметър на намагнитване, доменна структура, обратимост на процесите при различен интензитет на полето, магнитна проницаемост, крива на хистерезиса с означаване на индукцията на насищане, остатъчната индукция и коерцитивния интензитет, магнитномеки и магнитнотвърди материали, ферити. Отделна част разглежда резисторите: гранично работно напрежение, токов шум, собствена индуктивност, терморезистори, варистори и фоторезистори с техните характеристики и волт-амперни зависимости. Четирите бланки на писмения тест съдържат официалното оформяне на изпита – скалата за оценяване по стобалната система, правилата за провеждане и въпроси с отворен отговор. Материалът е подходящ за студенти, които се подготвят за изпит по същата или сродна дисциплина, тъй като дава реална представа за формата на изпитването, за тежестта на отделните въпроси в точки и за начина, по който се очаква да бъдат разписани формулите и графиките.

Сканирани изпитни варианти по материалознание с нанесени върху тях решения – отбелязани отговори, дописани определения, попълнени формули и начертани графики. Материалът съдържа два примерни варианта, всеки от които е с пълна изпитна структура: таблица за данните на студента, таблица с разпределението на точките по раздели и обща сума от сто точки. Първият вариант е организиран в четири раздела. Първият е върху поляризацията и обхваща поведението на диелектрик в електрическо поле, изразите за капацитет и за поляризация с описание на елементите и размерностите, видовете поляризация и поляризуемостта, комплексната диелектрична проницаемост и честотната зависимост, температурната зависимост, времеконстантата, разграничаването на линейни и нелинейни диелектрици. Вторият раздел е върху полупроводниковите свойства: зонна теория, зонна диаграма с процеса на генерация, разпределение на Ферми с нанасяне на означения, изчисляване на броя на свободните електрони. Третият раздел разглежда полупроводниковите материали чрез сравнителна таблица с параметри, валентността на елементите в химичните съединения с примери, чистотата на материалите и метода за изтегляне на монокристали. Четвъртият е за кондензаторите – активни и пасивни елементи, волт-амперна характеристика, определения, номинално напрежение, времеконстанта, еквивалентна схема, електролитни кондензатори. Вторият вариант следва същия модел, но започва с проводниковите свойства и включва раздел за магнитните свойства с хистерезисния цикъл, както и раздел за резисторите. В него присъстват задачи за проводимостта в различни материали, за разпределението на Ферми при няколко температури, за закона на Видеман-Франц, за температурния коефициент, за контактните явления, за доменната структура и за параметрите на намагнитването. Материалът е подходящ за подготовка за изпит или за контролно, за запознаване с формата на изпитната работа и за самопроверка след самостоятелно решаване. Основното му предимство е, че показва не само въпросите, но и как изглежда попълнена работа. Вижда се какъв обем се очаква при задачите с описание на елементите на формула, докъде стига обяснението при въпросите с обосновка и как се нанасят означенията върху дадена графика. Ценно е и присъствието на две различни разпределения на точките по раздели. Така се вижда кои теми носят най-много точки и къде си струва да се насочи подготовката. Полезно е и разнообразието от типове задачи – с избираем отговор, с попълване, с чертане, с извеждане на размерности и с кратко обяснение. Подготовката по всеки от тях изисква различно умение, а тук те са събрани на едно място.

Магнитните материали притежават спонтанно намагнитени области, наречени домени, т. е. притежават доменна структура. Домените са области, в които всички спинови магнитни моменти са еднопосочно ориентирани, поради което магнитният момент на областта е голям. Желязото, никелът и кобалтът са най-известните материали с доменна структура и със силно изразени феромагнитни свойства. Домените имат макроскопични размери - от 10-8 до 10-12 ш3. Магнитните моменти на доменните области имат различни направления и посоки в обема на материала, така че общият магнитен момент е нула при отсъствие на външно магнитно поле. При прилагане на външно магнитно поле се осъществяват два процеса: