Контрольная работа по "Материаловедение"

     Метод намотки в сочетании с другими  методами (например, прессованием) целесообразно  использовать для формования изделий  сложных контуров.

     Так, при изготовлении корпуса лодки  на оправку со специально рассчитанным профилем образующей наматывается пропитанный  материал, после чего разрезают по образующей и каждую половину поочередно помещают в пресс-форму. Показатель прочности материала корпуса  готовой лодки после прессования  достигает 12000 кгс/см^2 при объемном содержании стекловолокнистого наполнителя до 80%.

     Формование  оболочковых изделий, имеющие вогнутые наружные поверхности (например, днища), может проводиться на надувной выпуклой оправке с последующей опрессовкой её в жесткой форме по наружному контуру.

     Особое  внимание при намотке оболочек следует  обращать на точность укладки стекловолокнистых  нитей на поверхности формы. Как  известно, равновесное положение  нитей совпадает с геодезическими линиями, т.е. линиями, соединяющими кратчайшим расстоянием любые две точки  поверхности.

     Однако, вести намотку по этим линиям не всегда целесообразно с точки зрения обеспечения высоких физико-механических свойств материала изделий. Значительное отклонение от геодезических линий при намотки стекловолокна может быть достигнута благодаря трению между нитью и поверхностью формы или нижележащими слоями намотанного материала, что обычно и используется на практике.

     При формовании тонкостенных (до 1,5 мм) оболочек на относительно нежестких оправках контактное давление обычно не превышает 5 кгс/см. Формование толстостенных  оболочек сухим методом на жестких  оправках требует, чтобы величина контактных давлений была порядка 15 кгс/см.

       В производстве труб метод  намотки позволяет полностью  механизировать технологический процесс и сделать его непрерывным. Трубы, изготовленные методом намотки, имеют гладкую внутреннюю поверхность, характеризуются высокими прочностными показателями.

     К2в2

В противоположность  германию кремний является одним  из самых распространенных элементов  в земной коре; его содержание в  ней около 29%. Однако в свободном  состоянии в природе он не встречается, а имеется только в соединениях  в виде окисла и в солях кремниевых кислот. Чистота природной окиси  кремния в виде монокристаллов кварца иногда достигает 99,9%; в ряде месторождений  чистота песка достигает 99,8-99,9%.

Технический кремний, получаемый восстановлением природного диоксида SiO₂ (кремнезем) в электрической дуге между графитовыми электродами, широко применяется в черной металлургии как легирующий элемент (например, трансформаторная сталь) и как раскислитель при производстве стали.

Технический кремний  представляет собой мелкокристаллический спек, содержащий около 1% примесей, и как полупроводник использован быть не может. Он является исходным сырьем для производства кремния полупроводниковой чистоты, содержание примесей в котором должно быть менее 10^-6%.

Технология получения  кремния полупроводниковой чистоты  включает в себя следующие операции:

1) превращение технического кремния в легколетучее соединение, которое после очистки может быть легко восстановлено;

2) очистка соединения физическими и химическими методами;

3) восстановление соединения с выделением чистого кремния;

4) конечная очистка кремния методом бестигельной зонной плавки;

5) выращивание монокристаллов.

     Метод бестигельной зонной плавки

     Метод основан на плавлении небольшой  зоны поликремниевой цилиндрической заготовки, находящейся в вертикальном состоянии. Необходимая узкая зона расплава создается с помощью высокочастотного индуктора (стандартная частота генератора 5,28 МГц). Тепло за счет вихревых токов в самом кремнии, и при достаточной мощности выделяется непосредственно ВЧ-генератора, это приводит к быстрому расплавлению конца заготовки и образованию капли. Благодаря небольшой плотности кремния и высокому поверхностному натяжению капля способна удерживаться на слитке; к ней снизу подводится затравка и далее, вытягивается шейка, а затем и цилиндрическая часть. Содержание примесей в кремнии в результате бестигельной зонной плавки уменьшается за счет перегрева расплава и частичного испарения. Применение бестигельной зонной плавки наиболее целесообразно для моносиланового кремния, свободного от кислорода и углерода. В результате могут быть получены монокристаллы с предельно высоким, близким к собственному удельным сопротивлением, т. е. за счет бестигельной зонной очистки.

     Рисунок 2 — Схема бестигельной зонной плавки