Ders "Yarıiletkenler. Yarıiletken aygıtlar". Yarı iletken malzemeler konusunda ilk ders ders planının yaklaşık taslağı
İşgücü eğitimi dersi taslak planı.
9. sınıf
Bölüm konusu:
Elektrik mühendisliği ve elektronik temelleri. (3 saat)
Ders konu numarası 27: Yarı iletken cihazlar.
Amacı: Yarı iletken cihazları tanıtın.
Dersler sırasında:
1. Organizasyonel kısım 3 dk.
a) Selamlar.
b) Eksiklerin kimliği.
c) Geçirilen materyalin tekrarı.
d) Ders konusunun duyurulması. Ders konusunun not defterlerine kaydedilmesi.
e) Hedefleri ve ders planını öğrencilere iletmek.
2. Geçirilen materyalin tekrarı -7 dak.
Ana elektrik işi türleri nelerdir?
İletken malzemeler nelerdir?
İletken malzemelerin uygulanması?
3. Yeni materyal öğrenmek 10 dak.
Yarı iletken cihazlar yarı iletken malzemelerin özelliklerinin kullanımına dayanan cihazlar denir
Yarı iletken cihazlar şunları içerir: :
-Entegre devreler (mikro devreler)
Yarı iletken diyotlar (varikaplar, zener diyotlar, Schottky diyotlar dahil),
Tristörler, fototristörler,
Transistörler,
Şarj bağlantılı cihazlar,
Yarı iletken mikrodalga cihazları (Gunn diyotları, çığ geçiş diyotları),
Optoelektronik cihazlar (fotodirençler, fotodiyotlar, güneş pilleri, nükleer radyasyon dedektörleri, LED'ler, yarı iletken lazerler, elektro ışıldayan yayıcılar),
Termistörler, Hall sensörleri.
Ana Yarı iletken cihazların üretimi için malzemeler silikon (Si), silisyum karbür (SiC), galyum ve indiyum bileşikleridir.
Elektiriksel iletkenlik
yarı iletkenler, safsızlıkların ve dış enerji etkilerinin (sıcaklık, radyasyon, basınç vb.) varlığına bağlıdır. Akımın akışına iki tür yük taşıyıcı neden olur - elektronlar ve delikler. Kimyasal bileşime bağlı olarak, saf ve saf olmayan yarı iletkenler arasında bir ayrım yapılır.
Yarı iletkenler
4. Pratik çalışma 18 dk.
Bunu yapmanın bir yolu, tabanı kollektöre bağlarken ve tabanı yayıcıya bağlarken bir ohmmetre ile emitör ve kolektör uçları arasındaki direnci ölçmektir. Bu, toplayıcı güç kaynağını devreden ayırır. Çalışan bir transistörle, ilk durumda, ohmmetre ikinci durumda - birkaç yüz bin veya onbinlerce ohm düzeyinde - düşük direnç gösterecektir.
Yarı iletken diyot - bir elektrik bağlantısı ve iki ucu (elektrotlar) olan yarı iletken bir cihaz. Diğer diyot türlerinden farklı olarak, bir yarı iletken diyotun çalışma prensibi, p-n-bağlantı fenomenine dayanır.
Yarı iletken diyot testi
AMM ile diyotları test ederken, alt sınırlar kullanılmalıdır. Çalışan bir diyotu kontrol ederken, ileri yöndeki direnç, ters yönde birkaç yüz ohm olacaktır - sonsuz yüksek direnç. Bir diyot arızası durumunda, AMM her iki yönde de 0'a yakın bir direnç veya diyot arızasında bir kırılma gösterecektir. Germanyum ve silikon diyotlar için ileri ve geri yöndeki bağlantıların direnci farklıdır.
5. Ders özeti 2 dak.
6. İşyerlerinin temizliği 5 dak.
Yarı iletkenlerin fiziksel özellikleri Yarıiletkenler, iletkenlikleri açısından iletkenler ve dielektrikler arasında bir ara yer tutan malzemelerdir. Bu malzemelerin temel özelliği, artan sıcaklık ile elektriksel iletkenliğin artmasıdır. Elektrik akımını iyi iletirler Bunlar arasında metaller, elektrolitler, plazma ... En çok kullanılan iletkenler Au, Ag, Cu, Al, Fe ... Elektrik akımını iyi iletirler Bunlar metaller, elektrolitler, plazma ... En çok kullanılan iletkenler Au, Ag, Cu, Al, Fe ... Neredeyse elektrik akımı yapmayın Bunlar plastik, kauçuk, cam, porselen, kuru odun, kağıt ... Neredeyse elektrik akımı yapmayın Bunlar plastik, kauçuk, cam, porselen, kuru odun, kağıt ... Ara iletkenliği işgal edin İletkenler ve dielektrikler arasındaki konum Si, Ge, Se, In, As İletkenler ve dielektrikler Si, Ge, Se, In, As arasında iletkenlikte ara bir konum işgal edin
Yarı iletkenlerin fiziksel özellikleri R (Ohm) t (0 C) R0R0 metal yarı iletken Yarı iletkenlerin iletkenliği sıcaklığa bağlıdır. Artan sıcaklıkla direnci artan iletkenlerin aksine, yarı iletkenlerin direnci ısıtıldığında azalır. Mutlak sıfıra yakın yarı iletkenler, dielektriklerin özelliklerine sahiptir.
Yarı iletkenlerdeki elektrik akımı Yarı iletkenler, artan sıcaklıkla direnci azalan maddelerdir. Yarı iletkenler arasında silikon, germanyum, selenyum vb. Bulunur. Atomlar arasındaki bağ elektron çifti veya kovalenttir Düşük sıcaklıklarda bağlar kırılmaz
Yarı iletkenlerin içsel iletkenliği Normal koşullar altında (düşük sıcaklıklar) yarı iletkenlerde serbest yüklü parçacıklar yoktur, bu nedenle yarı iletken elektrik akımı iletmez. Si
"Delik" Isıtıldığında, elektronların kinetik enerjisi artar ve en hızlısı yörüngesini terk eder. Elektron ile çekirdek arasındaki bağın kopması sırasında, atomun elektron kabuğunda boş bir alan belirir. Bu noktada, "delik" adı verilen koşullu bir pozitif yük oluşur. Si deliği + + serbest elektron
Yarı iletkenlerin safsızlık iletkenliği Saf bir iletkene safsızlıkların dozajlı eklenmesi, iletkenliğini bilinçli olarak değiştirmeyi mümkün kılar. Bu nedenle, iletkenliği artırmak için, safsızlıklar, donör ve alıcı olan saf yarı iletkenlere sokulur Kirlilikler Alıcı Donör p-tipi yarı iletkenler P-tipi yarı iletkenler n-tipi yarı iletkenler
Delik yarı iletkenleri (p-tipi) In + Si "p-tipi" terimi, ana taşıyıcıların pozitif yükü anlamına gelen "pozitif" kelimesinden gelir. Bu tip bir yarı iletken, safsızlık tabanına ek olarak, p-tipi iletkenlik ile karakterize edilir. Üç değerlikli bir elementin (örneğin indiyum) az sayıda atomu, dört değerlikli bir yarı iletkene (örneğin, silikon) eklenir. Her safsızlık atomu, üç komşu silikon atomuyla kovalent bir bağ oluşturur. Dördüncü silikon atomu ile bir bağ kurmak için indiyum atomunun bir değerlik elektronu yoktur, bu nedenle komşu silikon atomları arasındaki kovalent bağdan bir değerlik elektronu yakalar ve negatif yüklü bir iyon haline gelir ve bunun sonucunda bir delik oluşur. Bu durumda eklenen safsızlıklara alıcı safsızlıklar denir.
Elektronik yarı iletkenler (n-tipi) Si olarak "n-tipi" terimi, ana taşıyıcıların negatif yükü anlamına gelen "negatif" kelimesinden gelir. Bu tip yarı iletkenin safsızlık özelliği vardır. Beş değerlikli bir yarı iletkenin (örneğin arsenik) bir safsızlığı, dört değerlikli bir yarı iletkene (örneğin silikon) eklenir. Etkileşim sırasında, her safsızlık atomu silikon atomlarıyla kovalent bir bağa girer. Bununla birlikte, arsenik atomunun beşinci elektronu için doymuş değerlik bağlarında yer yoktur ve uzak elektron kabuğuna gider. Orada, bir elektronu bir atomdan ayırmak için daha az enerjiye ihtiyaç vardır. Elektron kırılır ve serbest kalır. Bu durumda, yük transferi bir delikle değil bir elektron tarafından gerçekleştirilir, yani bu tip bir yarı iletken metaller gibi bir elektrik akımı iletir. Yarı iletkenlere eklenen ve bunun sonucunda n-tipi yarı iletkenlere dönüştürülen safsızlıklara donör denir.
Donör safsızlıkları, fazladan bir değerlik elektronu veren safsızlıklardır Donör safsızlıkları olan yarı iletkenler elektronik iletkenliğe sahiptir ve n-tipi yarı iletkenler olarak adlandırılır. Alıcı safsızlıklar, komşu atomlarla tam bir kovalent bağ oluşturmak için elektron içermeyen safsızlıklardır. Alıcı safsızlıkları olan yarı iletkenler, delik iletkenliğine sahiptir ve p-tipi yarı iletkenler olarak adlandırılır.
Yarı iletkenlerin içsel iletkenliği Komşu bir atomun değerlik elektronu, bir deliğe çekilerek, içine atlayabilir (yeniden birleşebilir). Bu durumda, eski yerinde yeni bir "delik" oluşur ve bu daha sonra kristal boyunca benzer şekilde hareket edebilir.
Yarı iletkenlerin içsel iletkenliği Numunedeki elektrik alanın gücü sıfırsa, salınan elektronların ve "deliklerin" hareketi rastgele olur ve bu nedenle bir elektrik akımı oluşturmaz. Bir elektrik alanının etkisi altında, elektronlar ve delikler sıralı (karşı) bir hareket başlatarak bir elektrik akımı oluşturur. Bu koşullar altındaki iletkenlik, yarı iletkenlerin içsel iletkenliği olarak adlandırılır. Bu durumda elektronların hareketi elektronik iletimi, deliklerin hareketi ise delik iletimini yaratır.
Diyot Bir yarı iletken diyot, bir elektrik bağlantısı ve iki ucu (elektrotlar) olan yarı iletken bir cihazdır. Diğer diyot türlerinden farklı olarak, bir yarı iletken diyotun çalışma prensibi, p-n-bağlantı fenomenine dayanır. Diyot ilk olarak 1904'te John Flemming tarafından icat edildi.
Diyot tipleri ve uygulamaları Diyotlar şu alanlarda kullanılır: alternatif akımın elektrik sinyallerinin kalıcı olarak algılanmasına dönüştürülmesi, çeşitli cihazların yanlış polariteye karşı korunması Yüksek frekanslı sinyallerin anahtarlanması, akım ve voltaj iletimi ve sinyal alımını stabilize eden anahtarlama Transistör Giriş sinyallerinin kontrol edilmesini sağlayan, genellikle üç terminalli yarı iletken malzemeden yapılmış bir elektronik cihaz bir elektrik devresindeki akım. Genellikle elektrik sinyallerini yükseltmek, üretmek ve dönüştürmek için kullanılır. 1947'de William Shockley, John Bardeen ve Walter Brattain ilk olarak Bell Labs'da çalışan bir bipolar transistör yarattı.
Shpak S.I. fizik öğretmeni, KGB POU "KMT", Vladivostok
DERS PLANI
Ders numarası 39-40
Bölüm: Çeşitli ortamlarda elektrik akımı.
Ders konusu: Yarı iletkenlerde elektrik akımı. Yarı iletken cihazlar.
Amacı:
Yarı iletkenlerin elektron deliği iletkenliği kavramını verin. İletim türlerini açıklayın. Yarı iletken cihazların cihazını ve çalışma prensibini ve uygulamalarını düşünün.
Politeknik bir bakış açısı geliştirin.
Konuya olan ilgiyi artırın.
Ekipman:
Not defteri;
Etkileşimli tahta;
Programdaki "Metallerde elektrik akımı" yayınevi için CRCMacromediaFlaş;
Programdaki "Semiconductors" yayınevi için CRCMacromediaFlaş;
El notu: periyodik tablo;
Mini stand "Yarı iletken cihazlar".
Edebiyat:
Myakishev G.Ya., Bukhovtsev BB, "Physics 10" Moscow, "Education", 2010.
Shakhmaev M.N., Shakhmaev S.M. "Physics 10" Moskova, "Eğitim", 2007
Ek malzeme "Yarı iletken cihazlar: cihaz, çalışma prensibi, uygulama".
Dersler sırasında:
ben Örgütsel kısım
II Tekrarlama
"Metallerdeki elektrik akımı" konusunu tekrarlamak için sorular:
Metallerdeki ana yük taşıyıcılar nelerdir. Metallerin iletkenliği nedir?
Metallerde serbest elektronların varlığını doğrulayan deneyleri (ID "Metallerde elektrik akımı" için CRC) anlatmak ve ID'de göstermek.
Metal direncinin sıcaklığa bağımlılığını hesaplama problemini çözün (sahada):
0'da alüminyum tel 0 C, 4,25 ohm'luk bir dirence sahiptir. 20'deki direnci nedir 0 C? (Cevap: 12.29 ohm)
III ... Yeni materyal:
1. Yarıiletkenler.
Bir defterde çalışın:
Tanım: Yarı iletkenler, direnci şunlara bağlı olan maddelerdir:
Sıcaklıktan
Kirliliklerin varlığından,
Aydınlatmadaki değişikliklerden.
2. Yarı iletken iletkenlik mekanizması
"Yarı İletkenler" Slayt:
Normal durumda, yarı iletkenlerdeki elektron bağları güçlüdür ve bu nedenle ücretsiz yük taşıyıcıları yoktur. Sıcaklık yükseldikçe elektron bağları kopar ve elektronlar serbest kalır, bu nedenle direnç azalır ve yarı iletken akımı iletir. Aynı şekilde aydınlatmayı değiştirirken.
3. Yarı iletken maddeler.
"Yarı iletken elemanlar" ı kaydırın
Öğrencilere atama : Periyodik tabloyu kullanarak tüm yarı iletken maddeleri bir deftere yazın. Kimliği kontrol ediyoruz.
4. Yarı iletkenlerin iletkenliği:
Bir defterde çalışın:
Yarı iletkenlerdeki ana yük taşıyıcılarelektronlar ve delikler ... Elektronlar negatif, delikler pozitif.
Tanım: Delik, elektronun bıraktığı yerdir.
Bu nedenle, yarı iletkenlerin iletkenliğielektronik ve delik .
Tanım: Donör kirliliği - fazla elektron, elektronları kolayca bağışlar. Ana yük taşıyıcıları elektronlardır. (n - bir tür).
Tanım: Alıcı safsızlık - elektron eksikliği, elektronları kolayca kabul eder. Ana yük taşıyıcılar - delikler (p - tipi)
Malzemeyi bir şema çizerek düzeltiriz: Slayt "İletim türleri"
5. Temas yoluyla elektrik akımı p – n yazın.
Kaymak p- n geçiş: Gösteri, öğretmenin açıklaması
n – p temas - doğrudan geçiş,
p – n temas - ters geçiş.
6. Yarı iletken cihazlar:
Öğretici ile çalışmak:
Görev: yarı iletken cihazların cihazını ve çalışma prensibini inceleyin. Plana göre cihazın açıklamasını yapın.
(Cihaz açıklama planı: ad; cihaz; çalışma prensibi; uygulama).
Cihaz ve cihazın çalışma prensibi hakkında bilgi verin. Cihazın çalışmasını kimlik üzerinde gösterin.
Yarı iletken diyot.
"Yarı iletken diyot" kaydırın
cihaz :
Bir germanyum kristalinde (n- tür) indiyumun alıcı kirliliğini girin (p - türü)
Çalışma prensibi :
İndiyum atomlarının germanyum tek kristalinin derinliklerine yayılması nedeniyle, germanyum yüzeyinde p-tipi iletkenliğe sahip bir bölge ortaya çıkar. İndiyum atomlarının nüfuz etmediği germanyum numunesinin geri kalanı hala iletkenliğe sahiptir.n - yazın. Farklı tipte iletkenliğe sahip iki bölge arasında p belirir -n geçiş.
Uygulama:
Radyo devrelerinde ve bilgisayarlarda elektrik akımını düzeltmek için.
Faydaları:
Küçük boyutlu, enerji tasarrufu, güvenilir, dayanıklı.
Dezavantajları:
Sıcaklık değişikliklerine duyarlılık.
Termistör.
"Termistörü" kaydırın
Yarı iletkenlerde direnç sıcaklığa bağlıdır, bu nedenle sıcaklığı akımla ölçmek için termistörler kullanılır.
Faydaları:
Küçük boyut, herhangi bir şekil, 170K'dan 570K'ya kadar sıcaklık değişimi.
Uygulama:
Uzaktan sıcaklık ölçümü, Yangın alarmı.
Foto direnç.
"Photoresistor" öğesini kaydırın
Yarı iletkenlerin direnci sadece sıcaklığa bağlı değildir. Ama aynı zamanda ışıktan. Artan aydınlatma ile direnç azaldıkça akım artar. Zayıf ışık akısını kaydetmek için kullanılır.
Faydaları:
Minyatür, yüksek hassasiyet.
Uygulama:
Yüzey işlem kalitesinin belirlenmesi ve ürünlerin boyutları üzerinde kontrol.
7. Ödev:
Malzemeyi bir tablo kullanarak özetleyin
Yarı iletken cihazlar:
Yarı iletken cihaz
Çalışma prensibi
Uygulama
Ders konusu: "Yarı iletken cihazlar. Diyotlar"
Dersin amacı ve hedefleri:
Eğitim:
yarı iletken diyotların amacı, eylemi ve temel özelliğinin ilk kavramının oluşumu.
Eğitim:
bir zihinsel çalışma kültürü oluşturmak, kişilik özelliklerinin gelişimi - sebat, amaçlılık, yaratıcı aktivite, bağımsızlık.
Geliştirme:
tek yönlü iletkenlik özelliğinin uygulanması konusunda eğitim.
Dersin malzeme ve teknik donanımı:
çalışma kitapları, öğretmenin bilgisayarı, interaktif beyaz tahta, konuyla ilgili sunum
Dersin seyri:
1. Örgütsel an:
(Görev: olumlu bir psikolojik ruh hali yaratmak ve dikkatin harekete geçirilmesi).
2. Geçilen materyalin tekrarı ve genelleştirilmesi için hazırlık
Elektrik akımı nedir.
Mevcut güç, birimler.
p – n geçiş.
Yarıiletkenler.
Dersin konusunun ve amacının iletilmesi.
Yarıiletkenler. Diyotlar.
Perspektifin açıklaması.
Modern elektroniği incelemek için, her şeyden önce, cihazın prensiplerini ve yarı iletken cihazların çalışmasının fiziksel temellerini, özelliklerini ve parametrelerini ve ayrıca elektronik ekipmanda kullanım olasılığını belirleyen en önemli özellikleri bilmek gerekir.
Yarı iletken cihazların kullanılması, güç kaynaklarının elektrik enerjisi tüketiminde büyük tasarruf sağlar ve ekipmanın boyutunu ve ağırlığını birçok kez azaltmaya izin verir. Bir vakum tüpü sağlamak için minimum güç 0,1 W'tır ve bir transistör için 1 μW olabilir, yani. 100.000 kat daha az.
3. Ana aşama.
Yeni materyal
Doğal olarak oluşan tüm maddeler, elektriksel iletkenlik özelliklerine göre üç gruba ayrılır:
İletkenler,
izolatörler (yalıtkanlar),
yarı iletkenler
Yarı iletkenler, iletkenler ve yalıtkanlardan çok daha fazla madde içerir. Radyo cihazlarının imalatında en yaygın olanı 4 değerlikli germanyum Ge ve silikon Si'dir.
Yarı iletkenlerin elektrik akımı, serbest elektronların ve sözde "deliklerin" hareketinden kaynaklanır.
Atomlarından çıkan serbest elektronlar, n-iletkenlik yaratırlar (n, Latince negativus kelimesinin ilk harfidir - negatif). Delikler bir yarı iletkende p - iletkenlik oluşturur (p - Latince positivus kelimesinin ilk harfi - pozitif).
Saf bir iletkende, serbest elektronların ve deliklerin sayısı aynıdır.
Safsızlıklar ekleyerek, elektron veya delik iletkenliği ağırlıklı bir yarı iletken elde edebilirsiniz.
P- ve n-yarı iletkenlerin en önemli özelliği, bağlantı noktasındaki tek taraflı iletkenliktir. Bu sivri uç, p-n bağlantısı olarak adlandırılır.
4 değerlikli germanyum (silikon) kristaline 5 değerlikli arsenik (antimon) ekleyin, sonra n - bir iletken elde ederiz.
3 değerlikli indiyum eklerken, p - iletken elde ederiz.
Kaynağın artı kısmı p bölgesine bağlandığında, bağlantının ileri yönde açık olduğu ve akım kaynağının eksi p bölgesine bağlandığında bağlantının ters yönde olduğu söylenir.
P ve n bağlantısının tek taraflı iletkenliği, yarı iletken diyotların, transistörlerin vb.Etkisinin temelidir.
Yarı iletken hakkında bir fikriniz var, şimdi diyotu incelemeye başlayalım.
"Di" ön eki, farklı iletkenliğe sahip iki bitişik bölgeyi gösteren iki anlamına gelir.
Bisiklet lastiği supabı (nipel). Hava, içinden yalnızca bir yönde - odaya geçebilir. Ancak bir de elektrikli valf var. Bu bir diyottur - her iki ucunda iki kablo ucu olan yarı iletken bir parça.
Tasarım gereği yarı iletken diyotlar düzlemsel veya nokta olabilir.
Düzlem diyotlar büyük bir elektron deliği bağlantı alanına sahiptir ve büyük akımların aktığı devrelerde kullanılır.
Nokta diyotları, elektron deliği bağlantısının küçük bir alanıyla karakterize edilir ve düşük akımlara sahip devrelerde kullanılır.
Diyotun geleneksel grafik tanımı. Üçgen, p bölgesine karşılık gelir ve anot olarak adlandırılır ve katot adı verilen düz çizgi, n bölgesini temsil eder.
Diyotun amacına bağlı olarak, UGO'sunun ek sembolleri olabilir.
Diyotların karakterize edildiği ana parametreler.
Diyotun ileri akımı.
Ters diyot akımı.
Malzemenin sabitlenmesi.
Yarı iletken diyot içeren bir devrede bir güç kaynağının polaritesini tersine çevirmek.
Seri olarak bir 3336L pil ve bir MH3.5 - 0.28 akkor ampulü (3.5V'luk bir voltaj ve 0.28A'lık bir filaman akımı için) bağlarız ve bu devreyi D7 veya D226 serisinden yüzen bir diyota bağlarız, böylece diyotun anotuna doğrudan veya ampul aracılığıyla bir pozitif verilir ve katot - negatif pil voltajı (Şek. 3, Şek. 4). Işık tam olarak parlamalıdır. Daha sonra “pil - ampul” devresinin bağlantısının polaritesini tersine çeviriyoruz (Şekil 3, Şekil 4). Diyot iyiyse ışık kapalıdır. Bu deneyde, bir akkor ampul iki işlev görür: Devredeki akımın bir göstergesi olarak hizmet eder ve bu devredeki akımı 0,28A ile sınırlandırır, böylece diyotu aşırı yüklenmeden korur. Bir pil ve bir akkor lamba ile seri olarak, 300 ... 500mA akım için başka bir miliammetreyi açabilirsiniz, bu diyot üzerinden ileri ve geri akımı kaydeder.
4. Kontrol anı:
Bir doğru akım kaynağı, bir mikromotor, 2 diyottan oluşan bir elektrik devresinin bir diyagramını çizin, böylece mikromotor rotorunun dönüş yönünü değiştirmek için anahtarları kullanın.
El feneri pilinin kutuplarını yarı iletken bir diyotla belirleyin.
Demo standında diyotun iletkenliğini kendiniz inceleyin. Bir diyotun tek taraflı iletkenliğinin incelenmesi.
5. Nihai nokta:
dersin hedeflerine ulaşmadaki başarının değerlendirilmesi (nasıl çalıştıkları, ne öğrendikleri veya öğrendikleri)
6. Yansıtıcı an:
Öğrencilerin öz değerlendirme yoluyla dersin etkililiğinin ve yararlılığının belirlenmesi.
7. Bilgi anı:
bir sonraki ders için beklentileri belirlemek .
8. Ödev
Kapsanan materyali birleştirmek için aşağıdaki görevleri düşünün ve çözümlerini verin:
Radyo ekipmanı, yarı iletken bir diyot kullanılarak ters polariteden nasıl korunur?
Dört seri bağlı eleman içeren bir elektrik devresi vardır - iki ampul a ve b ve iki anahtar A ve B. Bu durumda, her anahtar yalnızca bir tane, yalnızca "kendi" ampulünü yakar. Her iki ampulü de yakmak için, her iki anahtarın aynı anda kapatılması gerekir.
İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın
Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim adamları size minnettar olacaklar.
Bilim ve Eğitim Bakanlığı
"I&WT" Bölümü
AÇIKLAYICI NOT
Makale terimine
Konuyla ilgili endüstriyel eğitimin organizasyonu ve metodolojisi: Malzeme bilimi ve elektro-radyo malzemeleri
Konu hakkında: Yarı iletken malzemeler
Giriş
ben . Metaller ve alaşımlar ile elektrik malzemeleri modern teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır. Modern elektronik alet yapımı, cihazların önemli parametrelerinin, kullanılan elektro-radyo malzemeleri ve bunların üretimi için teknolojik işlemlerin mükemmelliği kadar devre çözümlerine bağlı olmadığı durumlarda böyle bir gelişme aşamasına ulaşmıştır. Malzeme bilimi konusu beş bölüme ayrılmıştır. İlk bölümün adı metaller ve alaşımlar hakkında genel bilgiler.
Metal sağlamdır.
Alaşım, 2 veya daha fazla kimyasal elementin birleşimidir
Bileşen, alaşımı oluşturan maddelerdir.
II. İletken malzemeler, direnci düşük olan malzemelerdir.
III. Dielektrik malzemeler
Dielektrikler yalıtım malzemeleridir.
IV. Yarı iletken malzemeler, çalışma sırasında az miktarda enerji tüketen malzemelerdir.
V. Manyetik malzemeler - çekici özelliklere sahip.
Yapısal çelikler ve alaşımlar
Yapısal çelikler, makine parçalarının (makine yapım çelikleri), yapıların ve yapıların (yapı çelikleri) imalatı için amaçlanan çeliklerdir.
Karbon yapısal çelikler
Karbon yapısal çelikler, sıradan kalite ve yüksek kaliteli çelikler olarak sınıflandırılır.
Sıradan çelik Aşağıdaki kalitelerde St0, St1, St2, ..., St6 kaliteleri üretilir (sayı arttıkça karbon içeriği artar). St4 - karbon% 0.18-0.27, manganez% 0.4-0.7.
Çelik sınıfının koşullu sayısındaki artış ile nihai mukavemet (c) ve akma dayanımı (0.2) artar ve plastiklik (,) azalır. St3sp, h \u003d 380490MPa, 0.2 \u003d 210250MPa, \u003d% 2522'ye sahiptir.
Yüksek kaliteli karbon çelikler, yükün bileşimi ve eritme ve dökümün yürütülmesi açısından daha katı koşullar altında eritilir. İçerik S<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.
Yüksek kaliteli karbon çelikler, ortalama karbon içeriğini yüzde yüzde biri olarak gösteren 08, 10, 15, ..., 85 sayılarıyla işaretlenmiştir.
Düşük karbonlu çelikler (GELEN<0.25%) 05кп, 08, 07кп, 10, 10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. в =330340МПа, 0.2 =230280МПа, =3331%.
Orta karbonlu çelikler (% 0,3-0,5 C) 30, 35, ..., 55, tüm endüstrilerde çok çeşitli parçalar için normalizasyon, iyileştirme ve yüzey sertleştirmeden sonra kullanılır. Bu çelikler, düşük karbonlu çeliklere kıyasla, daha düşük plastiklikte daha yüksek dayanıma sahiptir (h \u003d 500600MPa, 0.2 \u003d 300360MPa, \u003d% 2116). Bu bakımdan sertleştirilebilirlik gerektirmeyen küçük veya daha büyük parçaların imalatında kullanılmalıdır.
Yüksek karbonlu çelikler (0.6-0.85% C) 60, 65, ..., 85 yüksek mukavemet, aşınma direnci ve elastik özelliklere sahiptir. Yaylar ve yaylar, miller, kilit pulları, merdaneler vb. Bu çeliklerden yapılır.
Alaşımlı yapısal çelikler
Toplam alaşım elementi miktarının% 2.5'i geçmediği çelikler düşük alaşımlı,% 2.5-10 alaşımlı ve% 10'dan fazla yüksek alaşımlı olarak sınıflandırılır (demir içeriği% 45'ten fazladır).
Düşük alaşımlı çelikler en çok inşaatta ve alaşımlı çelikler makine mühendisliğinde kullanılır.
Alaşımlı yapı çelikleri sayı ve harflerle işaretlenmiştir. Markanın başındaki iki basamaklı sayılar ortalama karbon içeriğini yüzde yüzlerce, sayının sağındaki harfler ise alaşım elementini gösterir.
İnşaat düşük alaşımlı çelikler
Düşük alaşımlı çelikler,% 0.22'den fazla olmayan C ve nispeten az miktarda eksik olmayan alaşım elementi içeren çelikler olarak adlandırılır:% 1.8'e kadar Mn,% 1.2'ye kadar Si,% 0.8'e kadar Cr ve diğerleri.
Bu çelikler arasında 09G2, 09GS, 17GS, 10G2S1, 14G2, 15KHSND, 10KhNDP ve diğerleri bulunur. Levha şeklinde çelik, kesit şekilleri, esas olarak ek ısıl işlem olmaksızın kaynaklı yapılar için inşaat ve makine mühendisliğinde kullanılır. Düşük alaşımlı, düşük karbonlu çelikler iyi kaynak yapar.
Büyük çaplı boruların üretimi için 17GS çelik kullanılır (0.2 \u003d 360MPa, w \u003d 520MPa).
Çeliklerin güçlendirilmesi
Betonarme yapıların güçlendirilmesi için, düz veya periyodik çubuk profili şeklinde karbon veya düşük karbonlu çelik kullanılır.
Çelik St5sp2 - w \u003d 50MPa, 0.2 \u003d 300MPa, \u003d% 19.
Soğuk şekillendirme için çelik
Yüksek şekillendirilebilirliği sağlamak için, çeliğin 0.2 w / 0.2 oranı% 40'tan az olmamak üzere 0.5-0.65 olmalıdır. Ne kadar çok karbon içerirse, çeliğin damgalama özellikleri o kadar kötüdür. Akma gerilimini artıran silikon, şekillendirilebilirliği, özellikle çeliğin çekilebilirliğini azaltır. Bu nedenle, soğuk haddelenmiş kaynar çelikler 08kp, 08Fkp (% 0.02-0.04 V) ve 08Yu (% 0.02-0.07 Al) soğuk şekillendirme için daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yapısal (makine yapımı) çimentolu (nitrokarbürize) alaşımlı çelikler
Karbonlama ile sertleştirilen parçaların üretimi için düşük karbonlu (% 0.15-0.25 C) çelikler kullanılır. Çeliklerdeki alaşım elementlerinin içeriği çok yüksek olmamalı, ancak yüzey tabakası ve çekirdek için gerekli sertleşebilirliği sağlamalıdır.
Krom çelikler 15X, 20X, 1,0-1,5 mm derinliğe kadar yapıştırılmış, basit şekilli küçük ürünlerin üretimi için tasarlanmıştır. Krom çelikler, karbonlu çeliklerle karşılaştırıldığında, çekirdekte biraz daha düşük süneklik ve sacı sertleştirilmiş tabakada daha iyi mukavemet, aşırı ısınmaya duyarlı ve düşük sertleşebilirlik ile daha yüksek mukavemet özelliklerine sahiptir.
Çelik 20X - w \u003d 800MPa, 0.2 \u003d 650MPa, \u003d% 11, \u003d% 40.
Krom vanadyum çelikleri... Krom çeliğin vanadyumla (% 0.1-0.2) alaşımlanması mekanik özellikleri (çelik 20HF) iyileştirir. Ek olarak, krom vanadyum çelikleri aşırı ısınmaya daha az eğilimlidir. Yalnızca nispeten küçük parçaların üretimi için kullanılırlar.
Tipik müfredat
Tipik müfredat orta öğretim uzmanlık eğitiminden mezun olan eğitim kurumlarının asgari içeriği ve eğitim düzeyi için eyalet gerekliliklerini uygulamak üzere tasarlanmış bir belgedir. Disiplinlerin genel bir listesini ve bunların uygulanması için gereken süreyi, türlerini ve minimum uygulama süresini, yaklaşık bir sınıf, laboratuvar ve atölye listesini tanımlar. Müfredat ayrıca tüm çalışma süresi boyunca en fazla üç disiplinde ders tasarımı sağlar. Endüstriyel uygulama türleri ve süreleri, belirli bir uzmanlık alanı için tipik eğitim uygulamasına göre belirlenir. Eğitim sürecinin takvimi tavsiye niteliğindedir ve teorik eğitimin, sınav oturumlarının ve akademik yılı biten kış ve yaz tatillerinin zamanlamasının zorunlu olarak gözetilmesi ile eğitim kurumu tarafından ayarlanabilir (bkz.Tablo 1).
TABLO 1
|
İsim eğitim süreci, akademik disiplin |
Dönem bazında dağılım |
Kontrol sayısı |
Saat sayısı |
Derslere ve dönemlere göre dağılım |
|||||||||
|
Sınavlar |
Ders dışı proje |
Theo-ret. meşgul |
Laboratuvar uygulaması |
||||||||||
Malzeme Bilimive elektro-radyo malzemeleri |
Müfredattan "Malzeme Bilimi ve Elektro-Radyo Malzemeleri" dersine 60 saat ayrıldığı görülmektedir. Bunlardan 44'ü teorik ve 16'sı pratiktir. Minimum test sayısı 2 testtir. Laboratuvar sınıfları var. Kurs, kurs projesi, kredisiz. 2. yılda "Malzeme Bilimi ve Elektro-Radyo Malzemeleri" konusu işlenmektedir. Eğitimin 3. yarıyılında 18 hafta, haftada 2 saat: 3. yarıyılda 18 * 2 \u003d 36 saat çalışılır. Çalışmanın 4. yarıyılında 12 hafta, haftada 2 saat: 4. yarıyılda 12 * 2 \u003d 24 saat çalışılır. 3. ve 4. dönem için toplam: 36 + 24 \u003d 60 saat, 2. yılda bu konuyu tam olarak okuyorlar.
Tematik plan
Tematik plan - müfredatın bir parçasıdır. Eğitim programı - Bu, çalışılan materyalin içeriğini çalışma yıllarına ve bölümlere (konular) göre açıklayan bir belgedir. Tematik plan, konuları içeren bölümlerden oluşur. Tematik plan, saatleri toplam saatlerden bölümlere ayırır. "Malzeme Bilimi ve Elektro-Radyo Malzemeleri" konulu tematik planda "İletken Malzemeler" bölümünde 12 saat verilmektedir.
TABLO 2
|
Konu adı |
Saat sayısı |
||||
|
Teorik dersler |
|||||
|
Bölüm 4. İletken malzemeler |
|||||
|
Yüksek iletkenlik malzemeleri |
|||||
|
Süperiletkenler ve kriyo iletkenler |
|||||
|
İletkenlerin elektriksel iletkenliği |
|||||
|
Ölçek |
Takvim tematik plan
Takvim tematik plan -bir muhasebe belgesinin planlanması, amaçları, seçilen konudaki derslerin konusunu, yöntem türünü ve ekipmanını belirlemektir. Takvim tematik bir plan hazırlamak, ders sistemleştirmesi oluşturmanın ilk adımıdır. Buradaki orijinal belge müfredattır. Tematik takvim planı, disiplinler arası bağlantılar sağlar. Takvim tematik plan müfredatla tutarlıysa, ders planı oluştururken tematik plana göre yönlendirilirler. Takvim tematik plan (bkz. Tablo 3).
Ders geliştirme
Müfredatı inceleyen öğretmen, her konuyu dikkatlice analiz eder, bu da eğitimin içeriğini net bir şekilde tanımlamayı, disiplinler arası bağlantılar kurmayı mümkün kılar. Müfredat temelinde, takvim temalı bir plan oluşturulur ve takvim tematik plan temelinde bir ders planı hazırlanır. Dersin amacı ve içeriği belirlenirken müfredattan kaynaklanan kayıt içeriği, öğrencilerin bu derste öğrenmeleri gereken beceriler ve yetenekler belirlenir. Önceki dersleri analiz ederek ve sorunlarının ne ölçüde çözüldüğünü belirleyerek, eksikliklerin nedenini bulurlar ve buna dayanarak bu dersin yürütülmesinde hangi değişikliklerin yapılması gerektiğini belirlerler. Dersin yapısını ve her bir bölümü için zamanı ana hatlarıyla belirtirler, ders sırasındaki eğitim çalışmasının içeriğini ve doğasını oluştururlar.
Ders planı
Şey: Malzeme Bilimi ve Elektro-Radyo Malzemeleri Grubu 636
Konu:Sınıflandırma ve temel özellikler
a) eğitim: Öğrencileri iletken malzemelerin kavramları ve temel özellikleri ile tanıştırmak için amaçlarından bahsedin
b) geliştirme: Malzeme bilimi ve elektro-radyo malzemelerine ilgi duymak
c) eğitim: Kendi kendine eğitim için bir ihtiyaç geliştirin
Ders türü: Kombine
Sunum yöntemi:arama
Görsel yardımlar: 1 numaralı poster, PC
Zaman:90 dakika
Dersler sırasında
ben... Giriş bölümü:
Tahtada iki seçenek + 3 çalışma üzerine yazılı anket (ek 1)
II... Ana bölüm:
1. Yeni konunun amacını yayınlayın
2. Yeni malzeme süresinin sunumu 40 dak.
a) Temel kavramlar
b) İletkenlerin sınıflandırılması
c) Uygulama kapsamı
3. Öğrencilerin sorularına cevap verme süresi 10 dk.
4. Yeni malzemenin sabitlenmesi, süre 20 dakika
Tahtada 2 seçenek + 3 çalışma üzerine yazılı anket (Ek 2)
III... Son bölüm:zaman 3 dak.
1. Özetleme
2. Evde ödev: s. 440 sorulara cevaplar, bağımsız olarak 2, 3, 4, 5 numaralı konuları dikkate alın
3. Öğretmenin kapanış konuşması
Öğretmen
Referans listesi
1. Lakhtin Yu.M., Leont'eva VP Malzeme bilimi. - M: Makine Mühendisliği, 1990
2. Mühendislik üretiminin teknolojik süreçleri. S. I. Bogodukhov, V. A. Bondarenko tarafından düzenlenmiştir. - Orenburg: OSU, 1996
uygulama1
YAZILI ANKET2 seçeneğe göre
seçenek 1
1 . Bu malzeme bilimi konusunu inceler.
2. Metal türleri.
3. Metallerin sınıflandırılması
4. Allotropik dönüşüm
5 ... Metal özellikleri
seçenek 2
1. Metallerin sertliğinin belirlenmesi
2. Mekanik özellikler
3. Plastik
4. Dayanıklılık
5. Teknolojik özellikler
Ek 2
Yazılı anket
1 - seçenek
1. Yarı iletken malzemeler
2. Süperiletkenler
3. Kriyoproblar
4. Yarı iletken malzemelerin özellikleri
5. Malzemelerin esnekliği
seçenek 2
1. Yarı iletken malzemeler.
2. Dielektrik malzemeler
3. Plastisite
4. Esneklik
5. Süperiletkenler
uygulama3
Konuyla ilgili ders özeti" İletken Malzemeler"
Toplum yaşamında teknolojinin ve teknik bilginin artan rolü, bilimin bilimsel ve teknolojik gelişmelere bağımlılığı, artan teknik ekipman, askeri-teknik bilgi dahil olmak üzere çeşitli bilgi alanlarındaki problemleri çözmek için teknik bir yönteme dayanan yeni yöntem ve yaklaşımların yaratılması ile karakterizedir. Modern teknik bilgi ve teknik aktivite anlayışı, geleneksel problemler yelpazesi ve özellikle karmaşık hesaplama sistemleri teknolojisi, yapay zeka problemleri, sistem mühendisliği vb. İle teknoloji ve mühendislikte yeni yönlerle ilişkilidir.
Teknik bilgi kavramlarının özellikleri, öncelikle teknik nesnelerin ve teknolojik süreçlerin yansıması konusunun özelliklerine göre belirlenir. Teknik bilgi nesnelerinin diğer bilginin nesneleriyle karşılaştırılması, özellikle yapı, tutarlılık, organizasyon vb.Gibi özelliklere genişleyerek, belirli ortaklıklarını gösterir. Bu tür ortak özellikler, "mülkiyet", "yapı", "sistem", "organizasyon" gibi genel bilimsel kavramlar tarafından yansıtılır. Tabii ki, teknik, askeri-teknik, doğa bilimleri ve sosyal-bilimsel bilginin nesnelerinin ortak özellikleri, "madde", "hareket", "neden", "sonuç" gibi felsefi kategorilerde yansıtılmaktadır. Hem askeri hem de teknik bilimlerde genel bilimsel ve felsefi kavramlar kullanılmaktadır. ancak ayrıntılarını ifade etmeyin. Aynı zamanda, teknik, askeri-teknik bilgi nesnelerinin içeriğini ve bunları yansıtan teknik bilimler kavramlarını daha derinlemesine, daha tam anlamaya yardımcı olurlar.
Genel olarak, teknik bilimlerdeki felsefi ve genel bilimsel kavramlar, bilimsel ve teknik bilginin analizi ve entegrasyonu için ideolojik ve metodolojik araçlar olarak hareket eder.
Teknik bir nesne kuşkusuz nesnel gerçekliğin bir parçası, ancak özel bir parçasıdır. Kökeni ve varlığı, maddenin hareketinin sosyal biçimi, insan tarihi ile ilişkilidir. Bu, teknik nesnenin tarihsel doğasını belirler. Toplumun üretim işlevlerini nesnelleştirir, insanların bilgisinin somutlaşmışı olarak hareket eder.
Teknolojinin ortaya çıkışı, insan üretim faaliyetlerinin sonucu olan doğal bir tarihsel süreçtir.
Başlangıç \u200b\u200bnoktası "insan organları" dır. Çalışma organlarının güçlendirilmesi, tamamlanması ve değiştirilmesi, doğanın kullanılması ve dönüştürülmüş doğal bedenlerde emek işlevlerinin somutlaşması yoluyla gerçekleştirilen sosyal bir gerekliliktir.
Teknolojinin oluşumu, araç yapım sürecinde, hedefe ulaşmak için doğal vücutların uyarlanması sürecinde gerçekleşir. Ve bir el baltası ve köprü görevi gören bir ağaç gövdesi vb. - tüm bunlar bireyi güçlendirmenin, faaliyetlerinin verimliliğini artırmanın araçlarıdır. Teknik bir işlevi yerine getiren doğal bir nesne, potansiyeliyle zaten teknik bir nesnedir. Parçalarının yarı zamanlı çalışması nedeniyle cihazının fizibilitesini ve yapıcı iyileştirmelerin kullanışlılığını düzeltir.
Bir yapının bütünlük olarak pratik olarak tanımlanması, teknik bir nesnenin fiili varlığını gösterir. En önemli özellikleri, fonksiyonel kullanım, doğa için alışılmadık bir malzeme kombinasyonu, malzeme özelliklerinin sistemin bileşenleri arasındaki ilişkiye tabi olmasıdır. Teknik tasarım, bileşenlerin bağlantısıdır; bu prosedür, kendi kendini imha etme dışında aletin en uzun ve en etkili çalışmasını sağlar. Bir parça, bir yapının bir bileşeni olarak, onun için başlangıç \u200b\u200bve bölünmez bir birim olarak hareket eder. Ve son olarak, teknik inşaatın yardımıyla, sosyal aktivite yolu üretilebilirliğe ulaşır. Teknoloji, sosyal pratiğin, teknik bir araçla dönüştürülmüş bir nesnenin etkileşimi ile temsil edilen, maddi dünyanın yasaları tarafından belirlenen ve teknoloji tarafından düzenlenen tarafıdır.
Teknik pratik, insanın teknolojiye bir nesne olarak, parçalarıyla ve bunların bağlantılarıyla olan ilişkisinde kendini gösterir.
Operasyon, üretim ve tasarım birbiriyle yakından ilişkilidir ve bir tür teknik uygulama gelişimini temsil eder. Bir sömürü nesnesi olarak teknoloji, korunması ve düzenlenmesi kullanımı için vazgeçilmez bir koşul olan belirli bir maddi ve işlevsel bütünlük görevi görür. Operasyonun itici çelişkisi, ekipmanın çalışma koşulları ile işlevsel özellikleri arasındaki tutarsızlıktır. İşlevsellik, sabit çalışma koşullarını varsayar ve çalışma koşulları değişme eğilimindedir.
Bu çelişkinin üstesinden gelmek, teknolojide, standart teknolojik işlemlerin bulunmasında sağlanır.
Teknolojinin iç çelişkisi, kullanılan doğal süreçler ile güvenilirliğini ve verimliliğini artırma ihtiyacı arasındaki tutarsızlıktır. Bu çelişkinin üstesinden gelmek, doğanın daha temel yasalarını kullanabileceğiniz daha mükemmel bir tekniğin inşasıyla sağlanır. Teknik, teknolojiye göre pasif değildir; araçlar amacı etkiler.
Yeni teknoloji teknolojiyi değiştirir, teknolojinin kendisi inşa edilen teknolojinin içsel özelliklerini gerçekleştirmenin bir aracı haline gelir.
İnşaatta, teknik bir nesnenin sosyal özü en eksiksiz şekilde ortaya çıkar. Toplumun belirlediği üretim işlevine göre yapıcı bir yapı sentezler. Teknoloji, toplumun gelişmesi için bir koşul oluşturur, onun doğa ile ilişkisine aracılık eder, insan ile doğa arasındaki çelişkileri çözmenin bir aracıdır. Teknik bir nesne, bir kişinin üretim taşıyıcısı, teknolojik işlevleridir. Teknik ilerleme olmadan, toplumun sosyal homojenliğini ve her bireyin çok yönlü gelişimini sağlamak imkansızdır.
Teknik bir nesnenin özellikleri teknik uygulamada ortaya çıkar ve teknolojinin çalıştırılması, üretimi ve iyileştirilmesi yöntemleri bilgisinde sabitlenir. Teknik bir cihazın parçaları ve "teknik nesnelerin" oluşumu arasında ampirik olarak bulunan oranlar, teknik cihazlar hakkında, temel bileşenleri ve özellikleri hakkında nispeten istikrarlı bilgiler. Bu tür öğeler biçiminde, örneğin kaldırma ve taşıma mekanizmalarının açıklamaları, saatler, en önemli el sanatları ve malzemeler oluşturuldu.
Makine teknolojisine geçiş, çalışma araçlarının mekanizmalara aktarılması, "makine" kavramının teorik olarak geliştirilmesini ve çeşitli idealleştirmelerinin (kinematik çift, kuvvetlerin dinamikleri, yapı) alınmasını gerektiren yaşamdaki teknik cihazların tasarımını beraberinde getirdi.
Teknik bilim kavramlarının oluşumu, özellikle teorik mekanik olmak üzere doğa bilimleri eğitimi sırasında ortaya çıkan düzenliliklerden etkilenir. Aynı zamanda, teknik tasarım kavramının teknik bilgi içinde ifade edildiği kabul edilmelidir. Tarihsel olarak, istenen etkiyi sağlayan bir makine, mekanik bir parça seti ve bunların düzenli ilişkileri hakkında bir hükümler sistemi olarak oluşturulmuştur.
Teknik disiplinlerin oluşumu çeşitli şekillerde gerçekleşti. Motorlarla ilgili mühendislik disiplinleri, doğa bilimlerinin sonuçlarına, doğa kanunlarının bilgisine ve fizik kanunlarının teknolojiye uygulanmasına dayanır. Teknik kinematik, makine dinamiği ve makine parçalarının teorisi uygulamalı niteliktedir. Bu disiplinler, teorik mekanik ve tanımlayıcı geometri temelinde oluşturulmuş ve bu da özel bir dilin yaratılmasıyla sonuçlanmıştır.
Teknik bilimler, sadece doğa bilimini teknolojiye uygulayarak değil, aynı zamanda asırlık teknoloji deneyimini kullanarak, onu anlayarak ve ona mantıksal olarak net bir form vererek oluşturulmuştur. Böylelikle çeşitli makinelerin bilimleri, malzeme bilimi vb. Oluşmuş, uygulamada test edilen bu teknik disiplinlerin ampirik verileri korunmuş ve genel makine bilimine dahil edilmiştir. Ve şimdiye kadar, birçok ekipman üretim ve çalıştırma yöntemi uygun teorik gerekçeler almamıştı.
Teknik bilimin oluşumu, bazı mekanizmalar on yıllar ve hatta yüzyıllar boyunca parçalar halinde iyileştirildiğinde, teknolojiye yönelik zanaatkar tutumuna son verdi. Bir makinenin hareketin üretim için gerekli bir forma dönüşümü olduğu ve özünde kinematik çiftlerden oluştuğu anlayışı, 19. yüzyılda çeşitli teknik cihazların bilimsel tasarımının temelini oluşturdu.
Söylenenlere göre, teknik bilimin amacını araştırdığı açıktır, ancak el işçiliğinin, bilimsel kanıt olmadan yaratılmış manuel araçların işleyişini açıklayabilecektir. Teknik bilimin amacı, bir makinenin tasarlanması, teknolojinin temel ve gerekli özelliklerinin vurgulanması sürecinde oluşur. Makine, bileşenleri, aralarındaki ilişki, bileşimleri, bileşenlerin doğal temeli ve teknolojik süreç, teknik bilimin bir amacıdır. Teknik bilimin amacı, bilimsel ve teknik bilgi kaynağıdır. Araştırmaları, özellikle yapıcı yapılar ve bunların unsurlarını sağlar. Yapı istikrarı, tekrarlanabilirliği, gerekliliği düzeltir,
makinenin elemanlarının kompozisyonunun düzenliliği. Yapı ile ilgili olarak, makinenin bileşeni bir eleman olarak görünür. Yapısal bir öğenin zihinsel alımı, fiziksel boyuttan soyutlama ve bileşenin doğal temeli ile ilişkilidir. Sonuçta, tüm bilimsel ve teknik kavramlar teknik bir nesnenin yansımasıdır.
"Teknik nesne" ve "teknik bilimin nesnesi" kavramları, teknolojinin felsefi analizinde ve bilimsel ve teknik bilgide farklı bir metodolojik işlev görür. "Teknik nesne" kavramı, nesnel dünyanın pratikte fiilen değişen tarafını yakalar. Teknik bir nesne felsefi, sosyal, doğa ve teknik bilimlere yansıtılır ve bilim her seferinde kendi konu alanını izole eder. "Teknik bilimin nesnesi" kavramı, teknik bilimlerin konusunu ve bunların nesnel gerçeklikle ilişkisini düzeltir. Teknik bilimlerin ana amacı makinedir, çünkü onun yardımıyla teknolojik süreç düzenlenir ve onun tarafından düzenlenir. Makine, insan emeğini kolaylaştırır ve yerini alır, amaca ulaşmak için bir araç olarak hizmet eder.
Teknik bilimde, unsurların incelenmesi, ilişkileri ve teknik yapıları öncelikle ayırt edilir. Teknik bilim konusunun oluşturulması için, toplum için faydalı üretim fonksiyonlarının somutlaştığı teknik unsurların, bunların ilişkilerinin ve olası yapılarının vurgulanması, açıklanması ve açıklanması önemlidir. Ancak teknik bilim burada bitmiyor. Yeni teknik yapıların, hesaplama yöntemlerinin ve tasarım formlarının sentezine ilişkin kuralları içerir.
Tasarım kuralları ve normları, grafik ve analitik hesaplama yöntemleri, teknik bilimi teknik yaratıcılığa, tasarıma ve mühendislik çalışmasına yakınlaştırır. Teknik bilimler konusu, teknolojinin yaratıcılığına doğrudan bağlı olarak şekillenir. Bu, teknolojiyi geliştirme, doğa bilimleri verilerini yeniden düşünme, teknolojik yöntemleri keşfetme ve teknik yapıları icat etmenin bir aracı olan teknik bilimlerin özgüllüğüdür.
Teknik yaratıcılığın en önemli faktörü, bir teknik aletin sağlamlığı ve güvenilirliğini, parçalarının aşınma direncini ve ısı direncini, vb. Sağlayan kurallardır. Bu kurallar, teknik bilim tarafından geliştirilen makinelerin işleyiş kriterlerine uymayanlar dışında bir tasarım çerçevesi oluşturur. Problem çözme yöntemleri, mühendislik faaliyetinin kuralları ve normları temelinde geliştirilir.
İlkeler, organizasyon ve yol gösterici ilke olarak faaliyet için ön koşul görevi görür. Bu nedenle, teknik bilimler konusu sadece teknik bir nesnenin yasalarını değil, aynı zamanda teknik tasarım yasalarını, yöntemleri, kuralları, normları ve mühendislik tasarım ilkelerini de içerir.
Ders metodolojisi.
24 numaralı odaya gidiyorum, öğrencileri selamlıyorum.
Dersin giriş kısmı başlıyor.
ben... Giriş bölümü:
1. Organizasyonel an: rapor süresine göre kontrol edin 2 dk.
Rapora göre öğrencilerin varlığını kontrol ediyorum. Derste öğrencilerin uygunluğunu kontrol etmek için 2 dakika sürüyorum. Sonra bir ev ödevi anketi yaparım.
2. Ödev kontrolü: süre 15 dakika.
Röportaj
10 soruluk bir anket yapıyorum. Kapsanan konuyla ilgili sorular içerirler. Test için 15 dakika sürüyorum.
ÖLÇEK
1 . Malzeme bilimi konusunu ne inceliyor?
2. İletken malzemeler
3. Yarı iletken malzemeler
4. Dielektrik malzemeler
5. Vernikler
6. Bileşikler
7. Tutkal
8. Dayanıklılık
9. Esneklik
10. Plastisite
Yapısal çelikler ve alaşımlar
Yapısal çelikler, makine parçalarının (makine yapım çelikleri), yapıların ve yapıların (yapı çelikleri) imalatı için amaçlanan çeliklerdir.
Karbon Yapısal Çelikler Karbon yapı çelikleri, sıradan kalite ve yüksek dereceli çelikler olarak sınıflandırılır.
Sıradan kalitede çelikler aşağıdaki St0, St1, St2, ..., St6 kalitelerinden yapılır (sayı arttıkça karbon içeriği artar). St4 - karbon% 0.18-0.27, manganez% 0.4-0.7.
Sıradan kalitede çelikler, özellikle kaynayan olanlar en ucuzudur. Çelikler büyük külçelere dökülür, bunun bir sonucu olarak içlerinde sıvılaşma oluşur ve nispeten büyük miktarda metalik olmayan kapanımlar içerirler.
Çelik sınıfının koşullu sayısındaki artışla, nihai mukavemet (sw) ve akma dayanımı (s0.2) artar ve plastiklik (d, y) azalır. St3sp, sv \u003d 380490MPa, s0.2 \u003d 210250MPa, d \u003d% 2522'ye sahiptir.
Sıradan kalitede çeliklerden sıcak haddelenmiş stok üretilir: kirişler, kanallar, köşebentler, çubuklar, ayrıca levhalar, borular ve dövmeler. Tedarik edildiği şekliyle çelik, kaynaklı, perçinli ve cıvatalı yapılar için inşaatta yaygın olarak kullanılmaktadır.
Çelikte artan karbon içeriği ile kaynaklanabilirlik bozulur. Bu nedenle, daha yüksek karbon içeriğine sahip St5 ve St6 çelikler, kaynak yapılmayan yapı yapılarının elemanları için kullanılır.
Yüksek kaliteli karbonlu çelikler, yükün bileşimi ve eritme ve dökümün yürütülmesi açısından daha katı koşullar altında eritilir. İçerik S<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.
Yüksek kaliteli karbon çelikler, ortalama karbon içeriğini yüzde yüzde biri olarak gösteren 08, 10, 15, ..., 85 sayılarıyla işaretlenmiştir.
Düşük karbonlu çelikler (C<0.25%) 05кп, 08,07кп, 10,10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. sв=330340МПа, s0.2=230280МПа, d=3331%.
Isıl işlem görmemiş çelik, hafif yüklü parçalar, kritik kaynaklı yapılar ve ayrıca karbonlama ile sertleştirilmiş araba parçaları için kullanılır.
Orta karbonlu çelikler (% 0,3-0,5 C) 30, 35, ..., 55, tüm endüstrilerde çok çeşitli parçalar için normalizasyon, iyileştirme ve yüzey sertleştirmeden sonra kullanılır. Düşük karbonlu çeliklerle karşılaştırıldığında, bu çelikler daha yüksek mukavemete ve daha düşük sünekliğe sahiptir (sw \u003d 500600MPa, s0.2 \u003d 300360MPa, d \u003d 2116%). Bu bakımdan sertleştirilebilirlik gerektirmeyen küçük veya daha büyük parçaların imalatında kullanılmalıdır.
Yüksek karbon içerikli (% 0,6-0,85 C) 60, 65, ..., 85 yüksek mukavemet, aşınma direnci ve elastik özelliklere sahiptir. Yaylar ve yaylar, miller, kilit pulları, merdaneler vb. Bu çeliklerden yapılır.
Alaşımlı yapısal çelikler
Alaşımlı çelikler, traktör ve tarımsal makine yapımında, otomotiv endüstrisinde, ağır ve nakliye makinelerinin yapımında, daha az ölçüde takım tezgahı yapımı, alet ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çelikler, ağır yüklü metal yapılar için kullanılır.
Toplam alaşım elementi miktarının% 2.5'i geçmediği çelikler düşük alaşımlı,% 2.5-10 alaşımlı ve% 10'dan fazla yüksek alaşımlı olarak sınıflandırılır (demir içeriği% 45'ten fazladır).
Düşük alaşımlı çelikler en çok inşaatta, alaşımlı çelikler ise makine mühendisliğinde kullanılır.
Alaşımlı yapı çelikleri sayı ve harflerle işaretlenmiştir. Markanın başındaki iki basamaklı sayılar ortalama karbon içeriğini yüzde yüzlerce, sayının sağındaki harfler ise alaşım elementini gösterir. Örneğin çelik 12X2H4A,% 0.12 C,% 2 Cr,% 4 Ni içerir ve kalitenin sonunda ²A² harfiyle belirtildiği gibi yüksek kaliteyi ifade eder.
Yapısal (makine yapımı) geliştirilmiş alaşımlı çelikler Çelikler, çoklu yük uygulamaları altında çalışan ürünlerde yüksek akma noktasına, stres yoğunlaştırıcılara karşı düşük hassasiyete, yüksek dayanıklılık sınırına ve yeterli bir tokluk marjına sahiptir. Ek olarak, tavlama çelikleri iyi sertleşebilirliğe ve temper kırılganlığına karşı düşük hassasiyete sahiptir.
Tam sertleşebilirlik ile çelik, daha iyi mekanik özelliklere, özellikle kırılgan kırılmaya karşı direnç - düşük bir soğuk kırılganlık eşiği, yüksek bir çatlak geliştirme KST değeri ve kırılma tokluğu K1c'ye sahiptir.
30X, 38X, 40X ve 50X krom çelikler, küçük boyutlardaki orta yüklü parçalar için kullanılır. Artan karbon içeriği ile mukavemet artar, ancak süneklik ve tokluk azalır. Kromlu çeliklerin sertleşebilirliği düşüktür.
Çelik 30Kh - sv \u003d 900MPa, s0.2 \u003d 700MPa, d \u003d% 12, y \u003d% 45.
Krom-manganlı çelikler. Krom (% 0,9-1,2) ve manganez (% 0,9-1,2) ile ortak alaşımlama, yeterince yüksek mukavemete ve sertleşebilirliğe (40KhG) sahip çeliklerin elde edilmesini mümkün kılar. Bununla birlikte, krom-manganez çelikleri daha düşük bir tokluğa, artırılmış bir soğuk kırılganlık eşiğine (20'den -60 ° C'ye), ısıtıldığında kırılganlığı yumuşatma eğilimine ve östenit tane büyümesine sahiptir.
Çelik 40KhGTR - sv \u003d 1000MPa, s0.2 \u003d 800MPa, d \u003d% 11, y \u003d% 45.
Krom silikon manganlı çelikler. Kromosilikon-manganez çelikleri (kromansil) yüksek bir dizi özelliğe sahiptir. 20KhGS, 25KhGS ve 30KhGS çelikleri yüksek mukavemete ve iyi kaynaklanabilirliğe sahiptir. Chromansil çelikler ayrıca kritik kaynaklı yapılar (uçak yapımı) için levha ve boru şeklinde kullanılır. Chromansil çelikler, ısıtıldığında tersinir temper kırılganlığına ve dekarbürizasyona eğilimlidir.
Çelik 30KhGS - sv \u003d 1100MPa, s0.2 \u003d 850MPa, d \u003d% 10, y \u003d% 45. Krom-nikel çelikler yüksek sertleşebilirliğe, iyi mukavemete ve tokluğa sahiptir. Dinamik ve titreşim yükleri altında çalışan, karmaşık konfigürasyonlu büyük parçaların üretimi için kullanılırlar.
Çelik 40KhN - sw \u003d 1000MPa, s0.2 \u003d 800MPa, d \u003d% 11, y \u003d% 45.
Krom-nikel-molibden çelikleri. Krom-nikel çelikler, bu çeliklerin birçok küçük boyutlu parçasının yağda yüksek tavlamadan sonra soğutulmasını ortadan kaldırmak için tersine çevrilebilir temper kırılganlığına eğilimlidir ve sudaki daha büyük parçalar, bu kusuru ortadan kaldırmak için ayrıca molibden (40XH2MA) veya tungsten ile alaşımlanır.
Çelik 40KHN2MA - sv \u003d 1100MPa, s0.2 \u003d 950MPa, d \u003d% 12, y \u003d% 50.
Krom-nikel-molibden-vanadyum çelikleri yüksek mukavemet, süneklik ve tokluğa ve düşük bir soğuk kırılganlık eşiğine sahiptir. Bu, yüksek nikel içeriği ile kolaylaştırılmıştır. Çeliklerin dezavantajları, kesmenin zorluğu ve yonga oluşturma eğilimlerinin yüksek olmasıdır. Türbinlerin ve kompresör makinelerinin en kritik parçalarının imalatında çelik kullanılır.
Çelik 38KhN3MFA - sw \u003d 1200MPa, s0.2 \u003d 1100MPa, d \u003d% 12, y \u003d% 50.
Genel amaçlı yay-yay çelikleri
Yay-yay çelikleri, çeşitli amaçlara yönelik yayların, elastik elemanların ve yayların üretimi için tasarlanmıştır. Küçük plastik deformasyona, dayanıklılık sınırına ve gevşeme direncine karşı yeterli plastisite ve tokluk ile yüksek dirence sahip olmalıdırlar.
Küçük kesitli yaylar için karbon çeliği 65,70,75,85 kullanılır. Çelik 85 - s0.2 \u003d 1100MPa, sw \u003d 1150MPa, d \u003d% 8, y \u003d% 30.
Daha sık olarak, yayların ve yayların imalatında alaşımlı çelikler kullanılır.
Yüksek sertleşebilirlik, iyi mukavemet ve gevşeme direncine sahip 60S2KhFA ve 65S2VA çelikleri, büyük, yüksek yüklü yay ve yayların imalatında kullanılmaktadır. Çelik 65S2VA - s0.2 \u003d 1700MPa, sw \u003d 1900MPa, d \u003d% 5, y \u003d% 20. Elastik elemanlar güçlü dinamik yükler altında çalıştığında nikel 60C2H2A içeren çelik kullanılır.
Otomotiv yaylarının üretiminde, teknik özelliklerde silikon çeliklere göre üstün olan çelik 50HGA yaygın olarak kullanılmaktadır. Supap yayları için, aşırı ısınmaya ve dekarbürizasyona eğilimli olmayan çelik 50HFA önerilir.
Bilyalı rulman çelikleri
Küçük bölümlerin yuvarlanma elemanlarının ve rulman bileziklerinin üretimi için, genellikle yüksek karbonlu krom çeliği ShKh15 (% 0.95-1.0 C ve% 1.3-1.65 Cr) kullanılır ve büyük bölümler için krom-manganlı çelik ShKh15SG (% 0.95-1.05 C,% 0.9-1.2 Cr, % 0.4-0.65 Si ve% 1.3-1.65 Mn), büyük bir derinliğe kadar kalsine edilmiştir. Çelikler yüksek sertliğe, aşınma direncine ve temas yorgunluğuna karşı dirence sahiptir. Çelikler, erken yorulma arızasına neden olduklarından, metalik olmayan kapanımların içeriği için yüksek gereksinimlere tabidir. Karbür heterojenliği de kabul edilemez.
Yüksek dinamik yükler altında çalışan rulman parçalarının üretimi için, 20X2H4A ve 18XGT sathı sertleştirilmiş çelikler kullanılır. Gazla karbonlama, yüksek temperleme, su verme ve temperlemeden sonra, 20X2H4A çelikten yapılmış yatak parçalarının yüzeyinde 58-62 HRC ve çekirdekte 35-45 HRC bulunur.
Aşınmaya dayanıklı çelikler
% 0,9-1,3 C ve% 11,5-14,5 Mn içeren yüksek manganlı döküm östenitik çelik 110G13L, aşındırıcı sürtünme ve yüksek basınç ve darbeler altında aşınan parçalar için kullanılır. Aşağıdaki mekanik özelliklere sahiptir: s0.2 \u003d 250350MPa, sw \u003d 8001000MPa, d \u003d 3545%, y \u003d 4050%.
Çelik 110G13L, yalnızca şok yükleri altında yüksek aşınma direncine sahiptir. Aşındırıcı aşınma veya saf aşındırıcı aşınmayla birlikte düşük şok yüklerinde, martensitik dönüşüm meydana gelmez ve 110G13L çeliğin aşınma direnci düşüktür.
Hidrolik türbinlerin ve hidrolik pompaların kanatlarının, gemi pervanelerinin ve kavitasyon erozyonu sırasında aşınma koşulları altında çalışan diğer parçalarının imalatı için, çalışma sırasında kısmi bir martensitik dönüşüm geçiren kararsız ostenit 30X10G10.0X14AG12 ve 0X14G12M çelikler kullanılır.
Korozyona dayanıklı ve ısıya dayanıklı çelikler ve alaşımlar
Isıya dayanıklı çelikler ve alaşımlar. Ölçek direncinde bir artış, esas olarak çeliğe krom, ancak aynı zamanda alüminyum veya silikon, yani. Katı çözelti halindeki ve ısıtma sırasında koruyucu oksit filmleri (Cr, Fe) 2O3, (Al, Fe) 2O3 oluşturan elementler.
Çeşitli tipte yüksek sıcaklık tesisatları, fırın parçaları ve gaz türbinlerinin imalatında ısıya dayanıklı ferritik (12X17.15X25T, vb.) Ve östenitik (20X23H13, 12X25N16G7AR, 36X18H25C2, vb.) Çelikler kullanılmaktadır,
ısı direncine sahip. Çelik 12Kh17 - sv \u003d 520MPa, s0.2 \u003d 350MPa, d \u003d% 30, y \u003d% 75.
Korozyona dayanıklı çelikler, elektrokimyasal korozyona dayanıklıdır.
Çelikler 12X13 ve 20X13, şok yüklerine (hidrolik pres vanaları, ev eşyaları) maruz kalan sünekliği artırılmış parçaların yanı sıra hafif agresif ortamların (çökeltme, organik asit tuzlarının sulu çözeltileri) etkisini deneyimleyen ürünlerin üretiminde kullanılır.
Çelik 30X13 ve 40X13, karbüratör iğneleri, yaylar, cerrahi aletler vb. İçin kullanılır.
Çelik 15X25T ve 15X28, en az -20 ° C çalışma sıcaklığında, daha agresif ortamlarda çalışan ve şok yüklerine maruz kalmayan kaynaklı parçaların üretimi için ısıl işlem uygulanmadan daha sık kullanılır.
Dersi özetlediğim dersin son kısmına geliyorum. Konunun ana noktalarını vurguluyorum, bu konuyu öğrenmenin gerekliliğini vurguluyorum. Ödev veriyorum. Dersi özetleyeceğim. Kendi kendine eğitim ihtiyaçlarını teşvik etmek için aktif öğrencilere not veriyorum.
III... Son bölüm:zaman 3 dak.
1. Özetleme
Bir kez daha, "İletken malzemelerin sınıflandırılması ve temel özellikleri" konusundaki en önemli bilgileri vurguluyorum.
2. Evde ödev: soruları cevaplamak için s. 94, Problem numarası 3,4,6,8
3. Öğretmenin son sözleri: Öğrencilere veda edin.
Benzer belgeler
Ders türleri ve didaktik ilkeleri ile tanışma. Orta mesleki eğitim kurumlarının öğrencileri için "Nanomalzemeler ve Nanoteknolojiler" dersinin takvim tematik planının geliştirilmesi. Ders planlarının özetlerinin hazırlanması.
dönem ödevi, 09/25/2010 eklendi
Okul çocuklarının beden eğitiminde planlama belgelerinin genel özellikleri. Ana çeşitlerinin tanımı. Müfredatın yapısı. Çalışma (tematik) planının içeriği. Ders taslağının özü. Dersleri planlama.
sunum 02/11/2014 tarihinde eklendi
"Malzeme Bilimi" konusunun "Lifler hakkında genel bilgiler" konulu eğitim materyalinin kısa bir özetinin incelenmesi. Eğitim materyalinin mantıksal, didaktik, psikolojik ve metodolojik analizi. Yapısal bir diyagramın yanı sıra bir ders planı hazırlamak.
dönem ödevi eklendi 02/16/2015
Okul çocuklarına nakış işlemeyi öğretmek için metodoloji, bunun için gerekli araç ve gereçler. Eğitim programının konuyla ilgili analizi ve perspektif-tematik bir planın geliştirilmesi. Makine nakışı üzerine işçilik derslerinin taslağını ve senaryosunu hazırlamak.
20/08/2009 tarihinde eklenen dönem ödevi
Temel öğretim ilkeleri, sistemleri, özellikleri ve uygulama yöntemleri. Didaktik ilkeler sisteminin analizi, "Para sistemi" konusunun incelenmesi sırasında önemi. Bir takvim-tematik planın ve bir ders taslağı planının geliştirilmesinin özellikleri.
dönem ödevi, 12/08/2009 eklendi
Yabancı dil öğrenmenin kalitesini kontrol etmek için çok seviyeli görevlerin hazırlanmasına yönelik önerilere aşina olma. Tipik bir dersin tematik planını yazmak için algoritmanın dikkate alınması. Öğrencilerin bağımsız ve pratik çalışmalarının organizasyonu.
04/15/2010 tarihinde eğitim eklendi
Öğrencilerin bilgi kontrolünün organize edilmesi ve bilgi seviyelerinin doğru değerlendirilmesi sorunu. Kontrol türleri. Tematik kontrolün rolü ve önemi, eğitim sürecinin etkililiğinin sağlanması, öğrencilerin bilgilerinin tematik kontrolünün yolları ve yöntemleri.
tez, 05/01/2008 tarihinde eklendi
Ders taslağı, bir konu, yapısı hakkında belirli bir dersi yürütmek için ana belgedir. Bir ders planı hazırlamak ve yürütmek için öneriler. Çilingirler için Kesim için Örnek Endüstriyel Eğitim Ders Planı.
kılavuz, 10/24/2012 tarihinde eklendi
"Programlama dilleri" konusunun öğretilmesi için standart eğitim ve takvim-tematik planlara uygun olarak "Programlama dillerine giriş" konulu bir dersin geliştirilmesi. Ders için algoritma: geçmiş materyali kontrol etmek, yeni bir konu sunmak.
dönem ödevi, 09/25/2010 eklendi
Eğitim ve üretim tesisinin malzeme ve teknik temeli ve yönetim şeması. Teknoloji öğretmeninin takvim-tematik planının incelenmesi. "Katı metalde delik delme" dersinin teknolojik haritası. Ders dışı bir etkinliğin ana hatları.