Материалы электронной техники - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

11
В случае, когда компоненты не растворимы друг в друге в твердом
состоянии, двойные сплавы после затвердевания представляют физико-
механическую смесь кристаллов чистых элементов. Изменение химиче-
ского состава сплава приводит лишь к пропорциональному изменению
количества каждой фазы, состав и свойства которых неизменны (по пра-
вилу отрезков). Поэтому удельное электрическое сопротивление механи-
ческой смеси прямо пропорционально изменению химического состава
(рис. 1, а). Так же будет меняться твердость сплава. На реальных кривых
сопротивление – % легирующей добавки для механических смесей, полу-
чающихся в результате эвтектического превращения. Электрическое со-
противление сплава при приближении к эвтектическому составу возраста-
ет, отклоняясь от линейного закона (пунктир на рис. 1, а). Это связано с
тем, что в результате эвтектического превращения получается мелкозер-
нистая структура. Измельчение зерна в любом металлическом сплаве уве-
личивает его электросопротивление и прочность. Физико-механические
смеси имеют низкую пластичность, поэтому их можно подвергать только
горячей обработке давлением. Однако они хорошо обрабатываются реза-
нием, давая малую шероховатость поверхности. Двухфазные сплавы, со-
держащие эвтектику, обладают наилучшими литейными свойствами.
Диаграмма с неограниченной растворимостью характерна для ком-
понентов, имеющих близкие по размерам и свойствам атомы и одинако-
вую кристаллическую решетку и образующих твердый раствор замеще-
ния. Для твердых растворов характерна нелинейная зависимость удельно-
го электросопротивления от химического состава (рис. 1, б). Это опреде-
ляется тем, что атомы замещения и внедрения искажают кристаллическую
решетку. При этом ее структурно-чувствительные свойства меняются
пропорционально произведению концентраций атомов легирующих доба-
вок x и основы (1 – x), образующих твердый раствор ρ
x
= ρ
x
x (1 – x). Здесь
ρ
x
– коэффициент пропорциональности, отражающий природу элементов.
В случае если оба элемента – металлы, для которых характерна ме-
таллическая химическая связь, искажение кристаллической решетки рас-
творенными атомами уменьшает скорость направленного движения элек-
тронного газа во внешнем электрическом поле, что ведет к росту сопротив-
ления при легировании. Максимальное сопротивление будет иметь раствор,
равноудаленный от чистых компонентов (как на рис. 1, б, сплошная линия).
Если оба компонента раствора – неметаллы (ковалентная связь, элек-
троны удерживаются атомами, свободных электронов мало), то искаже-
ние кристаллической решетки растворенными атомами приводит к появ-
лению новых носителей электрического тока, и сопротивление уменьша-
ется (пунктирная кривая на рис. 1, б).

Страницы