справочник (550668), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Материалы длн термоэлектродвв термопар и удлиняющих проводов. Основные требованна к материалам длл термоэлектродов термопар: достаточно большая термоэлехтродвижущая сила (термоЭДС); температура плавления выше предельной рабочей о температуры не менее чем иа 50 — 150 С; коррозиониея устойчивость в рабочих средах; достаточнал прочность н пластичность. Для всех металлических термопар, за исключением имеющих в составе термоэлектродов молибден н вольфрам, которые образуют при нагреве летучие окснды, рекомендуемой рабочей атмосферой является окислительная.
Термопары, приведенные в табл. 7.25, можно использовать в инертной атмосфере и в вакууме. Последние вместе с восстановительной атмосферой являются рекомендуемой средой эксплуатации термопар, содержащих в составе термоэлектродов молибден и вольфрам. Таблица 7.25. Двапазев рабечвх температур вревелечвых термевреебразавателей (ГОСТ 3044-64) П р в и е ч а н в е. В сбозначеввя термоперы первым укюыаается пслсвпгельный териоммюрод Указанный ГОСТ нервирует изготовление проаолокн соотаетстаувшнх термезлехтродов. Рабочие температуры термопреобразователей представлены в табл.
7.25. Проволоку для термоэлектродов термопар нз сплавов хромель Т марки НХ 9,5, алюмель марки НМцАК 2-2-1, копель марки МНМц 43-0,5 нпотовяяют диаметром 0,2-5,0 мм с механнческнмн свойствами, приведенными в табл. 7.26. Проволоку для термоэлектродов термопар ПР 10/О, ПРЗО/б нзготовааот нз химически чистой платины маркм ПлТ и сплавов платины с родвем марок Пр-б, ПР-10, ПР-30 диаметром 0,1-1,0 мм и поставляют в отожженном состояннн. Проволоку нз меди марки не ниже М1Е и сплава копель МНМц 43-0,5 для ннзкотемпературных термопар (от -200 до ! 00 С) нзготовляют днаметром 0,2-0,5 мм и поставляют в отожженном (мягком) состояннн со свойствами, указаннымн в табл.
7.27. Электрическое сопротнвленне проволоки нз сплава копель составляет 0,47.10 Ом м. Таблица 7.26 Мехаввчеекве еаейства вревелекв ллв термезлектредее термевар прв 20 С 137) Термопреобразователн с метаялнческнмн термопарамн тинов ТВР, ТПР, ТПП, ТХА, ТХК (по материалу термоэлектродов термопар) нспопьзуют для получення ннформацнн о температуре в днапазоне — 200...2500 С.
Различают термопреобразователн несколькнх исполнений: по стношенню к внешней среде — обыкновенные, водозащнщенные, взрывобезопасные, защнщенные от шресснвной среды; по устойчивости к механическим воздействиям — обыкновенные, виброусгойчивые; по условиям эксплуатации — кратковременного многократного применения, погружаемые, поверхностные и др.
Тайпща 7.27. Механические свойства вревелекн ллв термеэлектраяев терменар врв низких температуры (37! Диапазоны измеряемых температур соответствуют указанным в табл. 7.25. У всех термопреобразователей маркируют положительный термоэлектрод. Кабельные термоэлектрические преобразователи с хромель-алюмелевыми термоэлектродами типа КТХАС (в стальной оболочке) нли типа КТХАСп (в оболочке из жаропрочного сплава) используют для измерения температур от -50 до 1300 С, а с хромель-копелевыми термоэлектродами типа КТХКС вЂ” для измерения температур от — 50 до 800 С в газообразных, жидких и твердых средах, не агрессивных к материалу (коррозионно-стойкие стали илн сплавы) оболочек термопреобразователя.
Кабельные термопреобразователи предназначены длл работы в вакууме, при нормальном и избыточном давлении измеряемой среды до 40 МПа. Термоэлектроды изолированы между собой и от оболочки минеральной изоляцией. У всех кабельных термопреобразователей вывод положительного термоэлектрода закрашен красной нитроэмалью. Для измерения низких температур в диапазоне -259,34 ...0 С используют платиновые образцовые термометры сопротивления с чувствительным элементом нз платины марки ПлО. Температуру в окислительных средах до 2200 С измеряют с помощью термопар с термоэлектродами нз иридия и его сплавов: ИР40/О, ИР50Ю, ИР60/О [37].
Для удлиняющих проводов термопар используют проволоку диаметром 0,2-2,5 мм из никелевых и медно-никелевых сплавов: хромель К, копель, константан н сплава ТП. 498 Проволоку поставллют в мягком (отожженном) соспании с окисленной поверхностью. Основные свойства проволоки длл удлиняющих проводов приведены в табл. 7.28. Таблица 7.28 Свейства вревелеки лля уллнввюшик вревелев термопар (ГОСТ 1791-67) Неметаллические высокотемпературные термопары с электродом нз тугоплавких соединений широкого распространения не получили, так как требуетсл градуировка длл каждой термопары. 7.4. Полупроводниковые материалы Полупроводник — зто материал, основным свойством которого лвллетсл снльнал зависимость его электрической проводимости от воздействия внешних факторов, таких, как температура, элеатрическое поле, свет и т.
д. Полупроводниковый материал предназначен длл нспользоаанив его полупроводниковых свойств (ГОСТ 22622 — 77). Полупроводники бываот простые и сложные. Полупроводник будет простым, если его основной состав образован атомами одного химического элемента, и сложным, если атомами двух илн большего числа химических элементов. В полупроводниках носителлми зарада, обусловлнвающими электрическую проводимость, лвлаотся дырки проводимости и электроны.
Полупроводник, не содержаций примесей, влияющих на его электропроводность, называетсл собственным. Электропроаодность собственно полупроводника в равновесном состоянии обусловлена как дыркамн, так и электронами проводимости, причем нх концентрации равны. У примесного полупроводника злектропроводность определаетсл в основном примеслми, у дырочного— в основном перемещением дырок проводимости, а у электронного — в основном электронами проводимости. Электрическал проводимость полупроводников увеличивветсл с повышением температуры и определлется соотношением о ое ехр [-ЬЕ/(2хТ)1, где ЬЕ- ширина запрещенной зоны; Й- посголннаа Больцмана; Т-абсолютнаа температура. Известно около 1000 простых и слошных полупроводников.
Многие нз них используют для изготовления различных электронных лриборов и микросхем, генераторов СВЧ, фоточувствительных и преобразовательных приборов, лазеров, термнсторов, термоэлементов, тензочувствительных элементов, датчиков Холла и др. Обычно полупроводниковые материалы, предназначенные для использования в электронике, изготовляют в виде монокристаллических слитков. Свойства полупроводниковых приборов определшотся свойствами исходных материалов. Для полупроводниковых материалов, выпускаемых промышленностью, применяют показатели качества, установленные ГОСТ 4.64-80. Простые нолунреводииии.
Из простых полупроводников наибольшее применение нашли кремний и германий. Некоторые физико-химические свойства германия и кремния приведены в табл. 7.31. Таблица 229, Физике-химические свойства кремнии и германия (15, 28, 38) Ос 28,0855 0,543072я! 1О 2.32902 104 72,60 0,565754я! 1О 5,32674 76 1415 я 3 2600 2,33 937,2 2700 5,75 109 58,3 5,20 19,5 31,0 11,1 22,9 31,4 266 416 49,9я0.8 0,72 !33 37,1я0,2 0,6 167 65,2 79,6 9,15 10 129 48,3 66,8 5,4 1О 0,68 2,3.10 3 10 2,5 1О Опюсительняя атомная масса Постоянная решетки нри 25 С, нм Плотность нрн 25 С, т/м Твердость НУО,! Температура, С: ияаалсння кипения Тсмнсратурный коэффициент линейного расширения а!О, С Теилонроводнссп нрн 25 С, Вт/(м С) Мсляряая теплоемкссть, Ди/(мсль С): прн-193 С щ 27'С в иидком состоянии Температура Дсбая, С: прн-193 С при 27 С Моляршп теплота плавпення, кДи/моль Поверхностное натяисаис, Н/м Унругнс ностоянныс, ГПа, нри 25 С: с„ С12 См Скорость распространения продольных звуковых волн, и/с Удельное электрическое сопротивление при 20 С,Ом и Коннентраиия собственных носителей зарядапри20 С, и Окончание нмбл.
7.29 ' Для Я в налравлеяии [111], яла Ое — в [110]. Для изготовления разнообразных приборов требуются полупроводниковые материалы с различными свойствами. Ниже при описании марок полупроводниковых материалов, выпускаемых промышленностью, после характеристик монокристаалических слитков в скобках приводится условное обозначение характеристики. Для каждого типа полупроводникового материала установлены и контролируются показатели качества, определенные ГОСТ 4.64-80. Группы и подгруппы марок материала имеют различный ивбор численных значений показателей качества. Слитки монокристаллического кремния (ТУ 48-4-295-82), предназначеинме для производства полупроводниковых приборов н микросхем, получают методом Чохральского (К) с ориентацией продольной оси монокристаллического слитка [111], [100] или [013] диаметром 42 ...
102,5' мм и базовой длиной 60-150 мм или бестнгельной зонной плавкой (БК) с ориенпщией [11!] диаметром 23-46 мм и длиной 40-70 мм. Отклонение а плоскости торцового среза слитка кремния от плоскости ориеппщии не должно превышать 3 . Концентрация атомов оптически активного кислорода должна быть зз -з зз -з !4~ ь 1.1О м в слитках кремния, полученных бестигельной зонной плавкой, и ь 7 1О м в слитках, полученных методом Чохральского. Слитки монокристаллического кремния, легированные бором (Б) или алюминием (А), изготовляют дырочиого (Д) типа электрической проводимости, а легированные фосфором (Ф), сурьмой (С) нли мышьяком (М), а также фосфором и золотом (ФЗ)— электронного типа. Технические требования на слитки могут быть уточнены или изменены по согласованию между юготовитсаем и потребителем.
Пример условного обозначения слитков: 1А! кц КДБ 7,5/2,5-76 ТУ 48-4-295 — 82, где ! А! — группа н подгруппа марки; кц — индексы дополнительных требований; КДБ— монокристаллический слиток кремния, выращенный по методу Чохральского, дырочного типа электрической проводимости, легированный бором; 7,5 — номинальное значение удельного электрического сопротивления, Ом см; 2,5 — время жизни неравновесных носителей заряда, мкс; 76 — диаметр, мм.
501 В табл. 7.30, 7.31 приведены некоторые электрофизнческие параметры слитков монокристаллического кремния. Таблица 7.30 Освеввые злектрефвзичеекве параметры сеаткее мевекрвсталлвческеге кремния, иелучеввыз метекам Че*рельскеге Номинальное зваченве р. Таблица 7.31. Основные злектрефвзвчеекие вараметры слитков мевекрвстеялвческеге кремния, иелучеввеге бестигельвей зеввей влавкей В зависимости от группы н подгруппы марки техническими условиями допускается отклонение средних значений удельного электрического сопротивления торцов от номинального значения бр„= 15 ... 35 %, радиальное относительное отклонение удельного электрического сопротивления от среднего значении по торцу слитка Ьря = 1О...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
