Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 519728)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Основы материаловедения (550,00 руб.)

0   0
Первый авторБондаренко Г. Г.
АвторыКабанова Т. А., Рыбалко В. В.
ИздательствоМ.: Лаборатория знаний
Страниц763
ID443338
АннотацияНастоящий учебник является одним из наиболее полных современных учебных изданий по материаловедению. В нем систематизированы фундаментальные сведения о строении и физико-химических свойствах, фазовых превращениях и физических процессах широкого спектра материалов, в том числе наноструктурированных, рассмотрены методы исследования их структуры и свойств. Широко проиллюстрированы возможности применения наноструктур для решения разнообразных технических задач. Приведенные в приложении к учебнику тестовые задания с вариативными ответами предназначены для промежуточного и итогового контроля, повышения эффективности усвоения изучаемого материала.
Кем рекомендованоУМО по образованию в области прикладной математики и управления качеством в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 220501 «Управление качеством»
Кому рекомендованоДля студентов и аспирантов, специализирующихся в области физики конденсированных сред и материаловедения, а также специалистов различных областей техники и технологий.
ISBN978-5-9963-2377-7
УДК620.22
ББК30.3я7
Бондаренко, Г.Г. Основы материаловедения [Электронный ресурс] : учебник / Т.А. Кабанова, В.В. Рыбалко, Г.Г. Бондаренко .— 2-е изд. (эл.) .— М. : Лаборатория знаний, 2015 .— 763 с. : ил. — (Учебник для высшей школы) .— Деривативное эл. изд. на основе печ. аналога (М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014); Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 763 с.); Систем. требования: Adobe Reader XI; экран 10" .— ISBN 978-5-9963-2377-7 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/443338

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Собственные точечные дефекты в ионных кристаллах . <...> Фазовая диаграмма равновесия эвтектического типа системы двух компонентов, неограниченно взаимно растворимых в жидком состоянии и нерастворимых в твердом. <...> Фазовая диаграмма равновесия системы двух компонентов, неограниченно взаимно растворимых в жидком и твердом состояниях . <...> Фазовая диаграмма равновесия эвтектического типа системы двух компонентов, неограниченно взаимно растворимых в жидком состоянии и ограниченно растворимых в твердом . <...> В то же время выпускающий завод должен обеспечить заданный уровень таких характеристик, как плотность дислокаций в монокристалле, время жизни неравновесных носителей заряда, тип проводимости и ее величина, допустимые уровни концентраций примесей, перечень этих примесей, и др. <...> ГЛАВА 2 АТОМНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ Жидкости и твердые тела в отличие от газов находятся в конденсированном состоянии. <...> Вещества с типично ковалентной связью: алмаз, углерод, элементарные полупроводники кремний, германий и др. <...> Атомно-кристаллическое строение материалов высокие значения температуры плавления, твердости, низкая пластичность. <...> Все электроны в ионных кристаллах локализованы на орбиталях отдельных атомов и не могут принимать участие в электропроводности, поэтому ионные кристаллы являются изоляторами. <...> Атомно-кристаллическое строение материалов сущ ближний порядок, соблюдаемый в пределах первой координационной сферы (составленной всеми соседними атомами, ближайшими к данному), т. е. соблюдающийся лишь на расстояниях 0,5–1,0 нм. <...> Примечательно, что примесные атомы внедрения в ОЦК-решетке (например, углерод, азот в -железе) могут легко размещаться в меньших по размеру тетраэдрических пустотах, поскольку вокруг октаэдрической 2.3. <...> Решетку алмаза можно представить как две ГЦК-решетки, вставленные одна в другую со смещением на четверть телесной диагонали кубической ячейки. <...> К точечным дефектам относятся <...>
Основы_материаловедения__учебник._—_2-е_изд._(эл.).pdf
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Стр.9
Основы_материаловедения__учебник._—_2-е_изд._(эл.).pdf
УДК 620.22 ББК 30.3я7 Б81 С е р и я о с н о в а н а в 2009 г. Р е ц е н з е н т ы: заместитель заведующего кафедрой вакуумной электроники Московского физико-технического института (государственного университета) доктор ф.-м. наук, профессор Е. П. Шешин заведующий кафедрой техники и электрофизики высоких напряжений Томского политехнического университета доктор ф.-м. наук, профессор В. В. Лопатин Бондаренко Г. Г. Б81 Основы материаловедения [Электронный ресурс] : учебник / Г. Г. Бондаренко, Т. А. Кабанова, В. В. Рыбалко ; под ред. Г. Г. Бондаренко.—2-е изд. (эл.).—Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 763 с.).—М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.—(Учебник для высшей школы).—Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". учебных изданий по материаловедению. В нем систематизированы фундаментальные сведения о строении и физико-химических свойствах, фазовых превращениях и физических процессах широкого спектра материалов, в том числе наноструктурированных, рассмотрены методы исследования их структуры и свойств. Широко проиллюстрированы возможности применения наноструктур для решения разнообразных технических задач. Приведенные в приложении к учебнику тестовые задания с вариативными ответами предназначены для промежуточного и итогового контроля, повышения эффективности усвоения изучаемого материала. Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области физики конденсированных сред и материаловедения, а также специалистов различных областей техники и технологий. УДК 620.22 ББК 30.3я7 ISBN 978-5-9963-2377-7 Настоящий учебник является одним из наиболее полных современных Деривативное электронное издание на основе печатного аналога: Основы материаловедения : учебник / Г. Г. Бондаренко, Т. А. Кабанова, В. В. Рыбалко ; под ред. Г. Г. Бондаренко.—М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014.— 760 с. : ил.—(Учебник для высшей школы).—ISBN 978-5-9963-0639-8. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-9963-2377-7 ○ БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014 c
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Глава 1. Управление качеством промышленной продукции и материалы технического назначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.1. Показатели качества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2. Управление качеством и жизненный цикл продукции. . . . . . . . . . . . . 16 1.3. Нормативно-правовая база управления качеством . . . . . . . . . . . . . . . 20 Глава 2. Атомно-кристаллическое строение материалов . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.1. Типы химических связей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.2. Аморфные и кристаллические тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.3. Типы кристаллических решеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.4. Индексы Миллера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.5. Индексы Миллера–Бравэ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.6. Анизотропия свойств кристаллов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.7. Кристаллизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.10.3. Вектор Бюргерса и его свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.8. Классификация дефектов кристаллического строения материалов . . . . . 36 2.9. Точечные дефекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.10. Дислокации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.10.1. Краевая дислокация . 2.10.2. Винтовая дислокация . . 42 . 43 . 44 . 46 2.10.4. Смешанные дислокации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.10.5. Движение дислокаций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.10.6. Плотность дислокаций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.10.7. Энергия дислокации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.10.8. Сила, действующая на дислокацию . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.10.9. Образование и размножение дислокаций. . . . . . . . . . . . . . . . 56 2.11. Двумерные (поверхностные) дефекты кристаллов . . . . . . . . . . . . . . . 60 2.11.1. Границы зерен и субзерен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 2.11.2. Дефекты упаковки . . . . . . . . . . . . . . . . 2.12. Частичные дислокации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 2.13. Призматические и сидячие дислокационные петли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 . 68 2.14. Дислокация (барьер) Ломер–Коттрелла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 2.15. Взаимодействие дислокаций с точечными дефектами . . . . . . . . . . . . . 72 2.16. Объемные (трехмерные) дефекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 2.17. Энергетические дефекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 2.18. Особенности дефектов кристаллической структуры в неметаллических материалах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 2.19. Собственные точечные дефекты в ионных кристаллах . . . . . . . . . . . . 79 2.20. Центры окраски . . . . . . . . . . . . . . 2.20.1. Электронные центры окраски . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 . 81 2.20.2. Дырочные центры окраски . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 2.21. Экситоны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Стр.4
4 Оглавление 2.22. Дислокации в ионных кристаллах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 2.23. Особенности поведения точечных дефектов в полупроводниковых материалах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 2.24. Дислокации в полупроводниковых материалах . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Глава 3. Элементы теории сплавов . 3.1. Химические соединения . 3.2. Твердые растворы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Эвтектики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Правило фаз. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 . 96 . 97 . 98 . 99 3.5. Фазовые диаграммы равновесия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 3.5.1. Фазовая диаграмма равновесия эвтектического типа системы двух компонентов, неограниченно взаимно растворимых в жидком состоянии и нерастворимых в твердом. . . . . . . . . . . .101 . 3.5.2. Правило отрезков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106 3.5.3. Фазовая диаграмма равновесия системы двух компонентов, неограниченно взаимно растворимых в жидком и твердом состояниях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107 3.5.4. Фазовая диаграмма равновесия эвтектического типа системы двух компонентов, неограниченно взаимно растворимых в жидком состоянии и ограниченно растворимых в твердом . . . . .109 3.5.5. Фазовая диаграмма равновесия перитектического типа системы двух компонентов, неограниченно взаимно растворимых в жидком состоянии и ограниченно растворимых в твердом . . . . .112 3.5.6. Фазовые диаграммы равновесия систем двух компонентов, неограниченно взаимно растворимых в жидком состоянии и образующих химическое соединение. . . . . . . . . . . . . . . . . .114 3.5.7. Фазовые диаграммы равновесия систем двух компонентов, претерпевающих полиморфные превращения . . . . . . . . . . . . .116 3.6. Влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов и сплавов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118 3.7. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированных металлов и сплавов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120 3.7.1. Возврат металлов и сплавов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121 3.8. Термическая обработка металлов и сплавов . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 3.8.1. Виды термической обработки . 3.8.2. Отжиг первого рода . 3.8.3. Отжиг второго рода . 3.7.2. Рекристаллизация металлов и сплавов . . . . . . . . . . . . . . . . . .122 . .125 .126 .128 3.8.4. Закалка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129 3.8.5. Отпуск и старение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130 3.8.6. Параметры термообработки . . . .132 3.8.7. Термообработка и фазовые диаграммы . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 3.9. Химико-термическая и термомеханическая обработка металлов и сплавов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 3.10. Применение термической, химико-термической и термомеханической обработки металлов и сплавов . . . . . . . . . . . . .135 Глава 4. Электрические свойства твердых тел . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 4.1. Электрические свойства металлических материалов . . . . . . . . . . . . . .141 4.2. Электрические свойства тонких металлических пленок . . . . . . . . . . . .145 4.3. Контактная разность потенциалов и термо-ЭДС . . . . . . . . . . . . . . . .147
Стр.5
Оглавление 5 4.4. Электрические свойства полупроводников . . . 4.4.1. Электропроводность полупроводников . Глава 5. Магнитные свойства твердых тел . 5.1. Характеристики магнитных свойств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. Классификация материалов по магнитным свойствам. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147 .152 4.4.2. Электронно-дырочный переход (р–n-переход) . . . . . . . . . . . . .154 4.5. Электрические свойства диэлектриков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156 .159 .159 .161 5.3. Доменная структура ферромагнетиков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163 5.4. Магнитная анизотропия . .164 5.5. Намагничивание и перемагничивание. Петля гистерезиса . . . . . . . . . .165 5.6. Магнитные свойства в переменных полях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169 5.7. Зависимость магнитных свойств от температуры . . . . . . . . . . . . . . . .170 Глава 6. Тепловые свойства твердых тел. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172 Глава 7. Диэлектрические свойства материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176 7.1. Поляризация диэлектриков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176 7.1.1. Характеристики поляризации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178 7.1.2. Классификация диэлектриков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181 7.1.3. Поляризация диэлектриков в электрическом поле . . . . . . . . . . .182 7.1.4. Поляризация диэлектриков при отсутствии электрического поля. Спонтанная (самопроизвольная) поляризация . . . . . . . . .188 7.2. Диэлектрические потери . 7.1.5. Зависимость диэлектрической проницаемости от различных факторов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189 . . . . . . . . . . . . . . 7.2.1. Характеристики диэлектрических потерь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190 .191 7.2.2. Виды диэлектрических потерь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194 7.3. Электрическая прочность твердых диэлектриков. . . . . . . . . . . . . . . .199 7.3.1. Виды пробоя в твердых диэлектриках . . . . . . . . . . . . . . . . . .199 7.3.2. Электрический пробой . .200 7.3.3. Тепловой (электротепловой) пробой . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201 7.3.4. Другие виды пробоя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202 7.3.5. Влияние различных факторов на электрическую прочность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202 Глава 8. Механические и технологические свойства твердых тел . . . . . . . . .206 8.1. Механические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206 8.1.1. Общие понятия и механические характеристики . . . . . . . . . . . .206 8.1.2. Упругая деформация. Модули упругости. . . . . . . . . . . . . . . . .211 8.1.3. Неупругие явления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214 8.1.4. Эффект Баушингера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224 8.1.5. Пластическая деформация материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . .226 8.1.6. Деформационное упрочнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232 8.1.7. Деформационное старение . .238 8.1.8. Упрочнение сплавов частицами второй фазы . . . . . . . . . . . . . .239 8.1.9. Особенности пластической деформации поликристаллических материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240 8.1.10. Теоретическая и реальная прочность материалов. . . . . . . . . . . .243 8.1.11. Разрушение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244 8.1.12. Ползучесть . . . . . . 8.1.13. Сверхпластичность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256 .262
Стр.6
6 Оглавление 8.1.14. Усталость . 8.1.15. Изнашивание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273 8.1.16. Твердость . . . . . . . . . . . . . 8.1.17. Прочность и пластичность неметаллических материалов . . . . . . .276 8.2. Технологические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264 .275 .277 Глава 9. Проводниковые и резистивные материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . .281 9.1. Материалы высокой проводимости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281 9.2. Материалы низкой проводимости (высокоомные, или резистивные). . . .283 9.3. Металлические проводниковые и резистивные материалы для электроники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285 9.4. Сверхпроводящие материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Глава 10. Полупроводниковые материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .292 10.1. Тенденции развития полупроводниковой микроэлектроники . . . . . 10.3.2. Методы направленной кристаллизации . . . . . . . . . . . . . . . .300 10.3.3. Методы зонной кристаллизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300 .302 10.3.4. Методы кристаллизации из раствора и газовой фазы . . . . . . . .304 10.4. Методы эпитаксиального наращивания полупроводниковых пленок. . .305 10.4.1. Жидкофазная эпитаксия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306 10.4.2. Газофазная эпитаксия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306 10.4.3. Молекулярно-лучевая эпитаксия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307 10.4.4. Контроль качества эпитаксиальных слоев. . . . . . . . . . . . . . .308 10.5. Планарная технология. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308 10.5.1. Процессы получения тонких пленок. . . . . . . . . . . . . . . . . .309 10.5.2. Процессы травления . 10.5.3. Процессы легирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .310 .311 10.5.4. Литографические процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314 10.6. Основные группы полупроводниковых материалов . .316 10.7. Элементарные полупроводники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .316 10.7.1. Элементарные полупроводники IV группы Периодической системы. Германий, кремний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318 10.7.2. Элементарные полупроводники других групп . 10.8. Полупроводниковые соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.8.1. Полупроводниковые соединения типа А3В5. . . . . . . . . . . . . .328 10.8.2. Полупроводниковые соединения типа А2В6. . . . . . . . . . . . . .333 10.8.3. Другие полупроводниковые соединения . . . . . . . . . . . . . . .335 10.9. Органические полупроводники . .336 Глава 11. Диэлектрические материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340 11.1. Эксплуатационные свойства диэлектриков . . . . . . . . . . . . . . . . . .340 11.2. Классификация диэлектриков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342 11.3. Твердые органические электроизоляционные и конденсаторные материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344 11.3.1. Пластмассы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344 11.3.2. Полимеры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345 11.3.3. Эластомеры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362 11.3.4. Электроизоляционные лаки, эмали, компаунды . . . . . . . . . . .367 11.4. Твердые неорганические электроизоляционные и конденсаторные материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369 11.4.1. Электроизоляционные стекла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369 .325 .327 10.2. Общие сведения о технологии полупроводников . . . . . . . . . . . . . . .296 10.3. Методы получения монокристаллов полупроводниковых материалов . 10.3.1. Коэффициент сегрегации . .292 .298 .287
Стр.7
Оглавление 7 11.4.2. Ситаллы (стеклокерамика). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .373 11.4.3. Электротехническая керамика . 11.4.4. Материалы подложек интегральных микросхем . . . . . . . . . . .382 11.5. Активные (нелинейные) диэлектрики . 11.5.1. Материалы твердотельных лазеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .376 .382 .383 11.5.2. Сегнетоэлектрики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384 11.5.3. Пьезоэлектрики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .386 11.5.4. Электреты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .388 11.5.5. Жидкокристаллические материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . .390 Глава 12. Магнитные материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .395 12.1. Классификация магнитных материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .395 12.2. Металлические магнитно-мягкие материалы . . . . . . . . . . . . . . . . .400 12.3. Магнитно-мягкие ферриты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .402 12.4. Металлические магнитно-твердые материалы. . . . . . . . . . . . . . . . .403 12.5. Магнитно-твердые ферриты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405 12.6. Металлопорошковые материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405 12.7. Магнитодиэлектрики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.8. Материалы для магнитных носителей информации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.9. Нанокристаллические магнитные материалы . . . . . . . . . . . . . . . . .411 Глава 13. Конструкционные материалы . .406 .406 .414 13.1. Сплавы системы «железо—углерод». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .415 13.1.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .422 13.1.2. Углеродистые стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .423 13.1.3. Термическая обработка стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .426 13.1.4. Сверхупругость и эффект памяти формы . . . . . . . . . . . . . . .440 13.1.5. Химико-термическая обработка стали. . . . . . . . . . . . . . . . .444 13.1.6. Холодная пластическая деформация . . . . . . . . . . . . . . . . . .445 13.1.7. Чугуны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .446 13.1.8. Легированные стали. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448 13.2. Цветные металлы и сплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .451 13.2.1. Медь и сплавы на ее основе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .452 13.2.2. Алюминий и сплавы на его основе . . . . . . . . . . . . . . . . . . .460 13.2.3. Магний и сплавы на его основе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .472 13.2.4. Титан и сплавы на его основе . .475 13.2.5. Бериллий и сплавы на его основе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .479 13.2.6. Припои . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .481 13.3. Специальные конструкционные металлические материалы . 13.3.1. Коррозионностойкие стали и сплавы . 13.3.2. Жаропрочные стали и сплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .500 13.3.3. Жаростойкие стали и сплавы . . . . . . . . . . 13.4. Неметаллические конструкционные материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.5. Композиционные конструкционные материалы . . . . . . . . . . . . . . .512 13.5.1. Неорганические композиционные материалы . . . . . . . . . . . .513 13.5.2. Пластики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .515 Глава 14. Нанообъекты и наноструктурированные материалы . . . . . . . . . . .526 14.1. Терминология и исходные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .527 14.2. Строение и свойства нанообъектов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .534 14.2.1. Графит . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .534 14.2.2. Алмаз . 14.2.3. Карбин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .535 .535 . . . . . . . . . . . . .483 .484 .505 .509
Стр.8
8 Оглавление 14.2.4. Графен. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .536 14.2.5. Фуллерены и фуллереноподобные нанообъекты. . . . . . . . . . .543 14.2.6. Нанотрубки и родственные нанообъекты . . . . . . . . . . . . . . .558 14.2.7. Астралены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .594 14.2.8. Квантовые нанообъекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .595 14.3. Методы получения нанообъектов и наноструктурированных материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .602 14.3.1. Плазменный метод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .603 14.3.2. Метод лазерной абляции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .608 14.3.3. Метод каталитического разложения углеводородов . . . . . . . . .610 14.3.4. Другие методы получения нанообъектов . . . . . . . . . . . . . . . . .612 14.4. Механизмы образования нанообъектов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .618 14.5. Примеры практического применения и перспективы использования нанообъектов и наноструктурированных материалов . . . . . . . . . . . .621 14.5.1. Использование наноматериалов в машиностроении . 14.5.2. Использование наноматериалов в электронике . .622 .626 14.5.3. Применение наноматериалов в энергетике и на транспорте . . . .633 14.5.4. Применение наноматериалов в приборостроении . . . . . . . . . .639 14.5.5. Использование наноматериалов в химической отрасли. . . . . . .644 14.5.6. Применение наноматериалов в строительной индустрии. . . . . .644 14.5.7. Использование наноматериалов в медицине . . . . . . . . . . . . .647 14.5.8. Применение наноматериалов в других отраслях промышленности и в быту. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .649 Глава 15. Методы анализа материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .656 15.1. Электронно-лучевые методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .656 15.1.1. Просвечивающая электронная микроскопия. . . . . . . . . . . . .658 15.1.2. Растровая электронная микроскопия . . . . . . . . . . . . . . . . .666 15.1.3. Электронная оже-спектроскопия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .676 15.1.4. Рентгеновский микроанализ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680 15.1.5. Автоионная проекционная микроскопия . . . . . . . . . . . . . . .686 15.2. Сканирующие зондовые методы исследования . . . . . . . . . . . . . . . .688 15.2.1. Сканирующая туннельная микроскопия . 15.2.2. Атомно-силовая микроскопия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.2.3. Магнитосиловая зондовая микроскопия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .689 .694 .696 15.3. Квантовые методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .696 15.3.1. Микроскопия ближнего поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .696 15.3.2. Конфокальная микроскопия . 15.3.3. Фотолюминесцентный анализ . 15.3.4. Рентгеноструктурный анализ . .701 .704 .708 15.3.5. Метод комбинационного рассеяния . . . . . . . . . . . . . . . . . .713 15.4. Ионно-лучевые методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .715 15.4.1. Спектроскопия обратного рассеяния Резерфорда . . . . . . . . . .716 15.4.2. Ионный микроанализ и ионная масс-спектрометрия. . . . . . . .720 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .727 Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Тестовые задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .729 .729 Ответы к тестовым заданиям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .746 Предметный указатель . .748
Стр.9