Verfügbarkeit: Werkstoffkunde für die Elektrotechnik und Elektronik

Werkstoffkunde für die Elektrotechnik und Elektronik:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin Verl. Technik 1983
Ausgabe:	3., stark bearb. Aufl.
Schlagworte:	Werkstoff Magnetwerkstoff Werkstoffkunde Elektrotechnik Halbleiter Elektronik Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Literaturverz. S. 505 - 513
Beschreibung:	519 S. Ill., graph. Darst.

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VERZEICHNIS DER VERWENDETEN SYMBOLE ............................................... 15 1 . EINLEITUNG ................................................................ 17 2 . MIKROEIGENSCHAFTEN DER WERKSTOFFE ........................................... I9 2.1. FEINBAUDER MATERIE ....................................................... 19 2.2. BINDUNGSARTEN ............................................................ 20 2.3. AUFBAU KRISTALLINER METALLISCHER STOFFE ........................................ 21 2.3.1. BAU DER KRISTALLE .................................................. 21 2.3.2. RAUMGITTER DER EINSTOFFSYSTEME ..................................... 22 2.3.3. RAUMGITTER DER MEHRSTOFFSYSTEME .................................... 22 2.3.4. ZUSTANDSAENDERUNGEN DER EINSTOFFSYSTEME .............................. 25 3.3.5. ZUSTANDSAENDERUNGEN DER MEHRSTOFFSYSTEME ............................. 26 2.3.6. VERAENDERUNGEN DES METALLGITTERS ...................................... 26 2.4. AUFBAU KRISTALLINER NICHTMETALLISCHER STOFFE ................................... 28 2.5. AUF BAU NICHTKRISTALLINER UND TEILKRISTALLINER STOFFE .............................. 29 2.5.1. SILIKATGLAS ......................................................... 30 2.5.2. HOCHPOLYMERE ..................................................... 31 3 . MAKROEIGENSCHAFTEN DER WERKSTOFFE ........................................... 36 3.1. MECHANISCHES VERHALTEN .................................................... 36 3.2. THERMISCHES VERHALTEN ..................................................... 39 3.3. CHEMISCHES VERHALTEN ...................................................... 41 4 . WERKSTOFFE UNTER UMWELTEINFLUESSEN .......................................... 44 4.1. METALLISCHE WERKSTOFFE ..................................................... 45 4.1 . 1. KORROSION VON METALLEN ............................................ 45 4.1.2. KORROSION METALL-NICHTMETALL ...................................... 47 4.7. NICHTMETALLISCHE WERKSTOFFE ................................................ 48 4.2.1. TEMPERATUREINFLUESSE AUF ISOLIERSTOFFE .................................. 48 4.2.2. FEUCHTIGKEITSEINFLUESSE AUF ISOLIERSTOFFE ................................ 48 4.2.3. SCHMUTZABLAGERUNGEN ............................................... 49 4.2.4. KRIECHSTROMFESTIGKEIT ............................................... 49 4.2.5. LICHTBOGENFESTIGKEIT ................................................ 51 4.2.6. ELEKTROSTATISCHE AUFLADUNG .......................................... 51 4.2.7. ELEKTRISCHE ALTERUNG ................................................ 52 4.2.8. VERRINGERUNG VON UMWELTEINFLUESSEN .................................. 52 5.1. ALLGEMEINES ............................................................... 53 5.2. PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN - ELEKTRISCHER LEITUNGSMECHANISMUS ................... 53 8 INHALTSVERZEICHNIS 5.3. ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT ................................................... 55 5.4. BAENDERMODELL ............................................................ 56 5.5. GITTERFEHLER .............................................................. 60 5.6. REALGITTER UND ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT ...................................... 62 5.7. EINFLUSS DER TEMPERATUR AUF DIE ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT ....................... 63 5.8. EINFLUSS DER GITTERSTOERUNGEN AUF DIE ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT ................... 65 5.8.1. EINFLUSS VON FREMDSTOFFEN .......................................... 65 5.8.2. EINFLUSS DER BEARBEITUNG ............................................ 65 5.9. MATTHIESSEN-REGEL ........................................................ 66 5.10. WIEDEMANN-FRANZSCHES GESETZ ............................................. 67 5.11. KONTAKTSPANNUNG - THERMOSPANNUNG ....................................... 68 5.12. HALL-SPANNUNG ........................................................... 69 5.13. EIGENSCHAFTEN BEI DUENNSCHICHTAUSFUEHRUNGEN .................................. 69 5.14. WERKSTOFFANFORDERUNGEN ................................................... 72 5.15. WERKSTOFFE .............................................................. 73 5.16. HERSTELLUNG VON FEINST- UND MIKRODRAEHTEN ................................... 76 6 . HALBLEITER ............................................................... 77 . . . 6.1. UBERSICHT ................................................................ 77 6.1.1. HALBLEITER MIT VALENZELEKTRONENKONZENTRATION GLEICH 4 (DIAMANTAEHNLICHE HALBLEITER) ........................................................ 81 6.1.2. HALBLEITER MIT VALENZELEKTRONENKONZENTRATION UNGLEICH 4 ............... 86 6.2. GITTERAUFBAU ............................................................. 88 6.3. GENERATION - REKOMBINATION ............................................... 89 6.4. LOECHERLEITUNG ............................................................ 91 6.5. EIGENLEITUNG - STOERSTELLENLEITUNG ............................................ 92 6.6. DOTIERUNG ............................................................... 94 6.6.1. DONATOR UND N-LEITUNG ............................................ 94 6.6.2. AKZEPTOR UND P-LEITUNG ........................................... 95 6.7. ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT ................................................... 97 6.8. TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER ELEKTRISCHEN LEITFAEHIGKEIT ........................ 99 6.9. FERMI.STATISTIK. FERMI.NIVEAU. FERMI-ENERGIE ................................ 100 6.10. DIFFUSION - DIFFUSIONSSTROM ............................................... 101 6.11. PN-UEBERGAN ............................................................. 102 6.1 1.1. PN-UEBERGANG OHNE AEUSSERE SPANNUNG ................................. 102 6.1 1.2. PN-UEBERGANG MIT AEUSSERER SPANNUNG ................................. 104 6.1 1.3. HOMOUEBERGANG - HETEROUEBERGANG ................................... 104 6.12. ETALL-~ALBLEITER-UEBERGAN G 105 ............................................... . 6.14. HERSTELLUNG DER HALBLEITER ................................................. 108 6.15. REINIGUNGSVERFAHREN ...................................................... 113 6.15.1. PHYSIKALISCH-CHEMISCHE VORREINIGUNGSVERFAHREN ....................... 113 6.1 5.2. HOCHREINIGUNGSVERFAHREN ........................................... 114 6.15.2.1. ZONENSCHMELZVERFAHREN ............................................ 114 6.15.2.2. KRISTALLZUECHTUNGSVERFAHREN ......................................... 116 6.16. DOTIERUNGSVERFAHREN ................................................... 121 6.17. ERSTELLUN~ ............................................ VON PN-UEBERGAENGEN 121 6.18. EPITAXIE - HETEROEPITAXIE .................................................. 124 6.19. BEARBEITUNGSVERFAHREN ............................................... 12 6 6.20. WERKSTOFFANWENDUNG ...................................................... 126 6.20.1. VOLUMEN-HALBLEITERBAUELEMENTE .................................... 128 6.20.2. SPERRSCHICHT-HALBLEITERBAUELEMENTE .................................. 135 6.20.3. WEITERE WERKSTOFFE UND DEREN ANWENDUNG ........................... 139 6.21. HALBLEITENDE DUENNSCHICHTEN ................................................ 139 6.22. DOTIERUNGSSTOFFE 139 6.23. NICHTHALBLEITERWERKSTOFFE FUER DIE MONTAGE VON HALBLEITERBAUELEMENTEN UND INTE- GRIERTENSCHALTUNGEN ...................................................... 140 6.24. ENTWICKLUNGSTENDENZ ..................................................... 145 7 . KONTAKTWERKSTOFFE ........................................................ 147 7.1. GRUNDLAGEN ............................................................. 147 KONTAKTWIDERSTAND ....................................................... 148 ENGEWIDERSTAND .......................................................... 149 FREMDSCHICHTWIDERSTAND . HAUTWIDERSTAND .................................. 151 FREMDSCHICHTEN .......................................................... 151 7.5.1. FREMDSCHICHTEN DURCH OXYDATION ................................... 152 7.5.2. FREMDSCHICHTEN DURCH SCHWEFELEINWIRKUNG ........................... 152 MECHANISCHER UND ELEKTRISCHER VERSCHLEISS VON KONTAKTEN ...................... 153 WERKSTOFF BEISPIELE ........................................................ 154 KONTAKTBIMETALLE - THERMOBIMETALLE ....................................... 160 LOTE .................................................................... 163 ELEKTRISCH LEITENDE KITTE .................................................. I65 8 . WIDERSTANDSWERKSTOFFE ..................................................... 166 8.1. GRUNDBEGRIFFE ............................................................ 166 8.2. ANFORDERUNGEN AN DIE WIDERSTANDSWERKSTOFFE ................................ 166 8.3. AUSGANGSSTOFFE ........................................................... 167 8.4. WIDERSTANDSLEGIERUNGEN .................................................... 170 8.5. SCHICHTWIDERSTAENDE ........................................................ 170 8.6. MASSEWIDERSTAENDE ........................................................ 175 8.7. EBENE SCHICHTWIDERSTAENDE .................................................. 176 MAGNETISCHE WERKSTOFFE .................................................... 178 GRUNDBEGRIFFE ............................................................ 178 9.1 . 1. DAS MAGNETFELD IM VAKUUM ....................................... 178 9.1 . 2. DIE MATERIE IM MAGNETISCHEN FELD .................................. 180 9.1.3. EINTEILUNG DER STOFFE NACH MAGNETISCHEN EIGENSCHAFTEN ................. 181 FERROMAGNETIKA ......................................................... 192 9.2.1. BEGRIFFE. EINHEITEN UND ZUSTANDSGROESSEN ............................. 192 9.2.2. MAGNETISCHE ZUSTANDSKURVEN UND FIXPUNKTE ......................... 193 9.2.3. DEFINITION DER PERMEABILITAET ....................................... 195 9.2.4. MESSVERFAHREN ZUR ERMITTLUNG DER MAGNETISCHEN KENNG~OESSEN ........... 199 9.2.5. VERLUSTE BEI WECHSELMAGNETISIERUNG ................................. 200 9.2.6. UNTERSCHEIDUNGSMERKMALE MAGNETISCH WEICHER UND HARTER WERKSTOFFE .... 202 EINFLUESSE AUF DIE MAGNETISCHEN EIGENSCHAFTEN UND KENNGROESSEN ................. 204 9.3.1. MAGNETISCHE ANISOTROPIEN ......................................... 204 9.3.2. VERUNREINIGUNGEN ................................................ 205 9.3.3. BEIMENGUNGEN ................................................... 206 9.3.4. STABILITAET DER MAGNETISCHEN KENNWERTE ............................... 206 9.3.5. EINFLUSS DES KRISTALLGEFUEGES ......................................... 209 9.3.6. TEMPERATUREINFLUSS ................................................ 210 9.3.7. FREQUENZEINFLUSS .................................................. 211 HERSTELLUNGSVERFAHREN ..................................................... 213 9.4.1. SCHMELZEN UND GIESSEN ............................................ 213 9.4.2. WALZEN .......................................................... 214 9.4.3. PULVERMETALLURGIE ................................................. 214 9.4.4. FERRITEHERSTELLUNG ................................................. 216 NACHBEHANDLUNGSVERFAHREN ................................................ 217 9.5.1. THERMISCHE NACHBEHANDLUNG METALLISCHER MAGNETWERKSTOFFE ........... 217 9.5.2. MECHANISCHE BEARBEITUNG .......................................... 218 9.5.3. ISOLIERUNGEN ..................................................... 219 MAGNETOSTRIKTION ......................................................... 219 9.6.1. MAGNETOSTRIKTION BEI METALLISCHEN MAGNETWERKSTOFFEN ................. 220 9.6.2. MAGNETOSTRIKTION BEI FERRITEN ...................................... 221 EIGENSCHAFTEN. KENNWERTE UND ANWENDUNG METALLISCHER MAGNETWERKSTOFFE ....... 221 9.7.1. WEICHMAGNETISCHE METALLISCHE WERKSTOFFE ............................ 222 9.7.2. HARTMAGNETISCHE METALLISCHE WERKSTOFFE ............................. 235 EIGENSCHAFTEN. KENNWERTE UND ANWENDUNG DER FERRITE ........................ 239 9.8.1. WERKSTOFFGRUPPEN ................................................ 239 9.8.2. WEICHMAGNETISCHE FERRITE .......................................... 242 9.8.3. HARTMAGNETISCHE FERRITE ........................................... 246 9.8.4. RECHTECKFERRITE ................................................... 247 MAGNETISCHE DUENNSCHICHTEN ............................................... 251 9.9.1. PHYSIKALISCH-TECHNISCHE KRITERIEN .................................... 251 9.9.2. HERSTELLUNG MAGNETISCHER DUENNSCHICHTEN UND DUENNSCHICHTSPEICHER ...... 253 MAGNETISCHE FLUESSIGKEITEN ................................................ 254 9.10.1. ZUSAMMENSETZUNG UND EIGENSCHAFTEN ............................... 254 9.10.2. ANWENDUNG MAGNETISCHER FLUESSIGKEITEN ............................. 255 10 . ISOLIERSTOFFE DER ELEKTROTECHNIK ............................................. 256 10.1. GRUNDLAGEN DER ELEKTRISCHEN ISOLATION ....................................... 257 10.1.1. POLARISATION ..................................................... 258 10.1.7. DIELEKTRIZITAETSKONSTANTE ........................................... 259 10.1.3. SPEZIFISCHE ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT .................................. 261 10.1.4. DIELEKTRISCHE VERLUSTE ............................................. 265 10.1.5. ELEKTRISCHE FESTIGKEIT ............................................. 267 10.1.6. ANFORDERUNGEN AN ISOLIERSTOFFE ..................................... 268 10.2. GASFOERMIGE ISOLIERSTOFFE ................................................... 270 10.2.1. NATUERLICHE GASE .................................................. 271 10.2.2. SYNTHETISCH GEWONNENE GASE ....................................... 274 10.3. FLUESSIGE ISOLIERSTOFFE ...................................................... 277 10.3.1. NATUERLICHE FLUESSIGE ISOLIERSTOFFE ..................................... 279 10.3.2. SYNTHETISCHE KOHLENWASSERSTOFFE .................................... 285 . . 10.3.3. SILIKONOELE ....................................................... 288 10.4. FESTE ISOLIERSTOFFE ........................................................ 291 10.4.1. DIELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN ........................................ 291 10.4.2. VERARBEITUNG ..................................................... 294 10.5. FESTE ISOLIERSTOFFE AUS NATURSTOFFEN ......................................... 298 10.5.1. GLIMMER ......................................................... 298 10.5.2. GLIMMERERZEUGNISSE .................................... . . . 300 10.5.3. ASBEST, QUARZ UND GLAS ........................................... 304 10.5.4. KERAMISCHE TSOLIERSTOFFE ........................................... 310 10.5.5. NATURHARZE, HOLZ UND NATURKAUTSCHUK .............................. 325 10.6. FESTE HOCHPOLYMERE ISOLIERSTOFFE ............................................ 332 10.6.1. ZELLULOSEDERIVATE ................................................. 332 10.6.2. POLYSTYROL UND POLYVINYLKARBAZOL ................................... 336 10.6.3. POLYOLEFINE ....................................................... 342 10.6.4. POLYFLUORKARBONE ................................................. 348 10.6.5. POLYAMIDE UND POLYURETHANE ....................................... 352 10.6.6. POLYAKRYLHARZE ................................................... 358 10.6.7. POLYVINYLCHLORID .................................................. 359 10.6.8. POLYACETALHARZ (POLYFORMALDEHYD) ................................... 364 10.6.9. IONOMERHARZE .................................................... 366 10.6.10. POLYIMIDE ....................................................... 366 10.6.11 . POLYPHENYLENOXID ................................................ 368 10.6.12. PHENOLHARZ ....................................................... 369 10.6.13. HARZE MIT AMINOGRUPPEN .......................................... 373 10.6.14. EPOXIDHARZ ...................................................... 375 10.6.15. POLYESTER ........................................................ 381 10.6.16. KOHLENWASSERSTOFF HARZE ............................................ 385 10.6.17. SILIKONE (POLYSILOXANE) ............................................ 386 10.6.18. POLYSUIFONE ...................................................... 393 10.6.19. SYNTHETISCHE KAUTSCHUKARTEN ....................................... 394 10.7. ELEKTROISOLIERLACKE ........................................................ 400 10.7.1. DRAHTLACKE ...................................................... 401 10.7.2. TMPRAEGNIERLACKE FUER WICKLUNGEN .................................... 403 10.7.3. IMPRAEGNIERLACKE FUER GEWEBE ....................................... 406 10.7.4. I)BERZUGSLACKE ................................................... 406 10.8. SCHMELZBARE ISOLIERMASSEN ................................................. 407 10.8.1. WACHSE ......................................................... 408 10.8.2. SYNTHETISCHE KOHLENWASSERSTOFFWACHSE .............................. 411 10.8.3. BITUMINA ........................................................ 411 10.8.4. COMPOUNDE ..................................................... 413 10.9. FASERN .................................................................. 414 10.9.1. NATURFASERSTOFFE .................................................. 414 10.9.2. CHEMIEFASERN AUS ZELLULOSEDERIVATEN ................................. 416 10.9.3. CHEMIEFASERN AUS ANORGANISCHEN STOFFEN ............................. 417 10.9.4. CHEMIEFASERN AUS SYNTHETISCH ORGANISCHEN HOCHPOLYMEREN ............. 422 10.10.PAPIERUNDPRESSSPAN ...................................................... 423 10.10.1. HERSTELLUNG. ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN UND EINTEILUNG .................. 423 10.10.2. KABELPAPIER ..................................................... 425 10.10.3. KONDENSATORPAPIER ................................................ 42 6 10.10.4. TRANSFORMATORPAPIER .............................................. 428 10.10.5. LACKPAPIER ....................................................... 428 10.10.6. HARZGETRAENKTES PRESS- UND WICKELPAPIER ............................. 429 10.10.7. PRERSPAN ........................................................ 429 10.11 . FOLIEN ................................................................... 430 10.12. VERBUND-ISOLIERSTOFFE ..................................................... 432 10.12.1. GESCHICHTETE ISOLIERSTOFFE ........................................... 432 10.1 2.2. METALLISIERTE ISOLIERSTOFFE ........................................... 436 10.1 3 . ENTWICKLUNGSTENDENZEN DER ISOLIERSTOFFE ..................................... 439 10.14. ISOLIERUNGEN .............................................................. 442 I I . FERROELEKTRIKA ............................................................ 449 11 . 1. GRUNDLAGEN DER FERROELEKTRIZITAET ........................................... 449 1 1.2. FERROELEKTRISCHE WERKSTOFFE ................................................ 452 11.3. ANWENDUNG DER FERROELEKTRIKA ............................................. 455 12 . WERKSTOFFE DER VAKUUM.. DER HOCHTEMPERATUR- UND DER TIEFTEMPERATURTECHNIK ..... 459 12.1. WERKSTOFFE DER VAKUUMTECHNIK ............................................ 459 12.1 . 1. STROMLEITUNG IM VAKUUM .......................................... 459 12.1.2. KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE .......................................... 460 12.1.3. ELEKTRONENEMISSIONSSTOFFE ......................................... 461 12.1.4. GETTERSTOFFE ...................................................... 463 12.2. HOCHTEMPERATURWERKSTOFFE ................................................. 465 12.3. TIEFTEMPERATURWERKSTOFFC .................................................. 467 12.3.1. LEITERWERKSTOFFE .................................................. 468 12.3.2. KAELTEMITTEL FUER KRYOSTATEN ......................................... 472 12.3.3. ANWENDUNG DER TIEFTEMPERATURWERKSTOFFE ........................... 473 13 . WERKSTOFFE DER OPTOELEKTRONIK .............................................. 477 13.1. UBERSICHT ................................................................ 477 13.2. OPTOELEKTRONISCHE WANDLER ................................................ 479 13.2.1. SIGNALWANDLUNG OPTISCH-OPTISCH .................................... 479 13.2.2. SIGNALWANDLUNG OPTISCH-ELEKTRISCH .................................. 479 13.2.3. SIGNALWANDLUNG ELEKTRISCH-OPTISCH .................................. 479 13.2.4. SIGNALWANDLUNG ELEKTRISCH-OPTISCH-OPTISCH .......................... 483 13.2.5. SIGNALWANDLUNG ELEKTRISCH-OPTISCH-ELEKTRISCH ........................ 483 13.2.6. SIGNALWANDLUNG OPTISCH-ELEKTRISCH-OPTISCH .......................... 483 13.3. ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN ENERGIELUECKE UND EMISSIONSWELLENLAENGE .............. 484 13.4. STRAHLUNGSEMPFAENGER UND STRAHLUNGSSENDER .................................. 488 13.5. WERKSTOFFE DER OPTISCHEN NACHRICHTENUEBERTRAGUNGSTECHNIK ..................... 489 13.5.1. OPTISCHE SENDER .................................................. 491 13.5.2. OPTISCHE EMPFAENGER ............................................... 492 13.5.3. LICHTLEITFASERN ................................................... 493 13.5.4. VERBINDUNG OPTISCHER KOMPONENTEN ................................ 497 13.5.5. NEUERE ENTWICKLUNGEN UND ENTWICKLUNGSTENDENZEN .................... 497 1 3.6. FLUESSIGKRISTALLE ........................................................... 499 14 . VERZEICHNIS DER STANDARDS .................................................. 501 LITERATUWERZEICHNIS ............................................................. 505 SACHWOERTERVERZEICHNIS ........................................................... 514
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