для студентов заочной формы обучения

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

«ХИМИЯ РАДИОМАТЕРИАЛОВ»

для студентов заочной формы обучения

(108 часов, зачет, контрольная работа)

Краткое содержание курса

ТЕМА 1. Введение. Химическое обоснование проводниковых свойств металлов. Проводники первого и второго рода. Понятие сверхпроводимости.

ТЕМА 2. Кристаллическое состояние проводников. Характеристика кристаллического состояния вещества: монокристалл, текстура, поликристалл, аморфное состояние. Методы получения кристаллов.

ТЕМА 3. Сплавы металлов: химический состав, методы получения, использование в радиоэлектронике и микроэлектронике, расчет энтальпии и энтропии образования сплавов. Коррозия металлических проводников, методы борьбы, составление химических реакций, описывающих процесс коррозии проводников.

ТЕМА 4. Химические свойства полупроводниковых материалов. Определение эпитаксии полупроводников. Виды эпитаксии: из газовой фазы, из жидкой фазы, из твердой фазы, вакуумная эпитаксия, сэндвич-эпитаксия. Понятие процесса литографии, диффузии как базовых процессов в радиоэлектронике. Выращивание пленок кремния из газовой фазы в реакторе пониженного давления.

ТЕМА 5. Не металлические материалы. Строение, химические свойства, методы получения диэлектриков. Классификация диэлектрических материалов.

ТЕМА 6. Магнитные материалы, строение, химические свойства, классификация: магнитомягкие, магнитотвердые материалы. Понятие о ферромагнетизме, особенности ферромагнитных тел.

ТЕМА 7. Полимерные материалы, строение и классификация полимеров. Методы получения полимерных покрытий, применяемых в технологии аппаратуры связи.

ТЕМА 8. Строение, классификация и методы получения оптических волокон. Химический состав покрытия и сердцевины волокна. Фотонно-кристаллическое волокно как новый тип оптических волокон. Отличительные характеристики и механизм формирования фотонных запрещенных зон.

ТЕМА 9. Экологические аспекты технологии производства радиоматериалов, очистка сточных вод предприятий от лома цветных металлов, использование безотходных технологий производства радиодеталей и элементов оптических волокон.

Вопросы для подготовки к зачету:

1. Строение кристаллов. Типы кристаллических решеток.

2. Классификация кристаллов. Методы анализа кристаллов.

3. Выращивание кристаллов. Влияние энергии Гиббса на рост зародыша.

4. Физические свойства проводников первого рода. Понятие сверхпроводимости.

5. Отличия кристаллических и аморфных веществ.

6. Дефекты кристаллических решеток.

7. Жидкие кристаллы, их значение в радиоэлектронике.

8. Электролиз, механизм его протекания.

9. Методы выращивания монокристаллов.

10. Виды проводников. Понятие электролитической диссоциации.

11. Сплавы. Классификация и методы получения.

12. Фазовая диаграмма двухкомпонентных сплавов.

13. Классификация магнитных материалов.

14. Электродные потенциалы, электрохимический ряд напряжения металлов.

15. Электрохимическая коррозия. Механизм ее протекания.

16. Классификация металлов (высокой проводимости, тугоплавкие, благородные и др.) Получение металлов высокой чистоты.

17. Припои и флюсы. Строение и значение.

18. Влияние типа химической связи на структуру и свойства кристаллов.

19. Проводники в микроэлектронике.

20. Понятие полупроводников. Строение и классификация.

21. Химическая связь в полупроводниках (изоэлектронные ряды, влияние энергии и температуры плавления).

22. Нестехиометрические соединения.

23. Стеклообразные полупроводники.

24. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы.

25. Методы получения тонких пленок.

26. Травление металлических пленок (химическое, электрохимическое и плазменное)

27. Понятие о ферромагнетизме. Примеры ферромагнетиков.

28. Фоторезисторы. Методы изготовления и особенности строения.

29. Жидкие полупроводники. Область их применения.

30. Материалы квантовой оптики. Получение, классификация и обработка.

31. Понятие о базовых процессах (эпитаксия, диффузия, литография)

32. Методы получения и контроль чистых материалов.

33. Очистка сточных вод, содержащих продукты производства РЭА.

34. Органические полупроводники.

35. Диэлектрики. Классификация и применение.

36. Классификация и свойства полимеров.

37. Механизмы реакций полимеризации, поликонденсации и сополимеризации.

38. Полимерные оптические волокна.

39. Каковы оптические свойства полимеров? Что означает понятие ″окна прозрачности″?

40. Каким уравнением описывается рассеяние (мутность) в изотропной жидкости? За счет чего возникают потери в оптических волокнах и прочему могут ухудшаться их оптические свойства?

41. Каковы методы защиты металлов от электрохимической коррозии?

42. Каким образом квантовые числа могут объяснить проводниковые свойства элементов?

43. Механизм протекания диполь-дипольного взаимодействия (на примере растворения фосфорной кислоты в воде).

44. Механизм ион-дипольного взаимодействия. Поясните его на примере растворения сульфата меди.

45. Особенности протекания процесса электролиза. В чем отличие катодного покрытия от анодного.

46. Химическая характеристика полимерных материалов, используемых для оболочки оптических волокон. Какими свойствами должны обладать данные материалы?

47. Дайте определение полимерам, мономерам. Какие существуют реакции, используемые при получении полимерных оптических волокон?

48. Полимерные покрытия оптических волокон. Дайте характеристику каждому виду покрытий.

49. Кристаллические и аморфные вещества. В чем особенности каждого вида. Где используют эти вещества?

50. Новые высокотемпературные сверхпроводники. Нанокомпозитные материалы.

Контрольное задание по предмету

«Химия радиоматериалов»

Варианты контрольных работ выбираются по последней цифре номера зачетной книжки (из каждой десятки задач берется соответственная задача - всего 11 задач)

1. В чем отличие физических свойств металлов от неметаллов? Объясните это отличие на примерах.

2. Перечислите особенности протекания процесса электролиза. В чем отличие катодного покрытия от анодного. Приведите примеры катодного и анодного покрытия.

3. Объясните особенности симметрии кристаллов.

4. Кристаллические и аморфные вещества, их отличия.

5. Методы выращивания кристаллов, их особенности.

6. Напишите протекание коррозии на примере цинка с кислородной и водородной деполяризацией в нейтральной среде.

А. Механизм коррозии металлов

В. Явление полиморфизма и изоморфизма, в чем отличие данных процессов?

С. Напишите протекание процесса электролиза с инертным анодом раствора нитрата кадмия.

7. Каковы особенности монокристаллов.

8. В чем особенность явления электропроводности, какие металлы обладают сверхпроводимостью.

9. Напишите принцип работы гальванического элемента, если анод из алюминия, а катод – из серебра. Посчитайте ЭДС этого элемента, концентрация соли сульфата алюминия 0,02 моль, концентрация соли сульфата серебра 0,004 моль.

10. Каково строение электрохимического ряда напряжения металлов? Объясните механизм образования гидратированного иона.

11. Каковы методы защиты металлов от электрохимической коррозии?

12. Напишите значения квантовых чисел для элемента с порядковым номером 35 и его электронную формулу.

13. Каковы отличия свойств сплавов металлов от свойств чистых металлов?

14. Каков механизм ион-дипольного взаимодействия? Поясните его на примере растворения сульфата меди.

15. Напишите протекание процесса электролиза с активным анодом из олова в водном растворе иодида олова.

16. Каковы причины возникновения сверхпроводимости, почему одни металлы обладают данным свойством, а другие нет?

17. Виды и характеристика проводников. Приведите примеры.

18. Напишите значение квантовых чисел для элемента с порядковым номером 42, к какому типу по магнитному квантовому числу можно отнести данный элемент?

19. Методы защиты от коррозии. Каковы причины данного явления?

20. Классификация и характеристика припоев. Каково химическое строение припоев, позволяющее выполнять отведенные им функции?

21. Напишите протекание электролиза раствора хлорида ртути с инертным анодом.

22. В чем суть химической коррозии? Каков механизм ее протекания?

23. Каким образом форма кристаллов связана с их химическим составом и типом связи?

24. Рассчитайте массу выделившейся меди, если пропускали ток 6А в течение 58 минут через раствор нитрата меди.

25. Проводники в микроэлектронике, какова их особенность?

26. В чем отличие различных сплавов по строению? Какова классификация сплавов?

27. Напишите работу гальванического элемента, состоящего из свинцового и кадмиевого электродов, опущенных в растворы сульфита кадмия и сульфита свинца.

28. Каков механизм протекания электролиза? Основные законы электролиза.

29. Как симметрия кристаллов отражает их химический состав?

30. Рассчитайте объем выделившегося газа, если через раствор гидроксида натрия был пропущен ток 3А в течении 1,6 часа.

31. Понятие электролитической диссоциации. Проводники какого рода подвергаются данному процессу и почему?

32. Каким образом квантовые числа могут объяснить проводниковые свойства элементов?

33. Напишите протекание коррозии олова с кислородной и водородной деполяризацией в нейтральной среде.

34. Каков механизм и рост зародышей в момент выращивания кристаллов?

35. Влияние типа химической связи на структуру и свойства кристаллов.

36. Напишите электролиз фторида ртути в водной среде. Законы электролиза.

37. Объясните механизм протекания диполь-дипольного взаимодействия на примере растворения фосфорной кислоты в воде.

38. В чем отличие монокристаллов от поликристаллов? Охарактеризуйте монокристаллы с точки зрения химического строения.

39. Напишите значение квантовых чисел для элемента с порядковым номером 48. Дайте характеристику этому элементу.

40. Какие факторы и как могут влиять на удельную электропроводность?

41. В чем отличие проводников первого рода, проводников второго рода и полупроводников? Объясните с точки зрения химического строения.

42. Напишите работу гальванического элемента, состоящего из никелевого и оловянного электродов, опущенных в нитратные соли этих электродов. Рассчитайте ЭДС этого элемента, если концентрация катодной соли 0,006 моль, а анодной соли 0,008 моль.

43. Виды коррозии, отличия и сходства различных видов коррозии.

44. Понятие жидких кристаллов, их значение в микроэлектронике.

45. Рассчитайте массу выделившегося металла, если через раствор гидроксида серебра пропустили ток 7А в течение 4,5 часов.

46. Металлы высокой проводимости и сверхпроводимые металлы. Объясните данные понятия, приведите примеры.

47. Виды проводников. Отличия в свойствах, применении. Приведите примеры каждого вида проводников.

48. Напишите протекание коррозии никеля с кислородной и водородной деполяризацией в нейтральной среде.

49. Методы защиты от коррозии. Достоинства и недостатки каждого метода.

50. Классификация кристаллов. Методы анализа кристаллов.

51. Напишите квантовые числа элемента с порядковым номером 53, дайте характеристику данному элементу.

52. Диаграмма образования зародышей кристалла. Дайте характеристику данному процессу. Какие существуют виды выращивания кристаллов?

53. Структура и свойства сплавов. Приведите примеры основных методов получения сплавов.

54. Рассчитайте объем выделившегося газа при электролизе хлорида кальция в водной среде, ели пропускали ток 3А. в течении 3,5 часов.

55. Кристаллическое строение металлов. Виды химической связи и классификация дефектов в данных кристаллах.

56. Применение сплавов и способы их обработки. Приведите примеры сплавов с низкими температурами плавления, где они используются?

57. Напишите принцип работы гальванического элемента, состоящего из свинцового и серебряного электродов, опущенных в растворы их сульфатных солей. Рассчитайте ЭДС данного элемента, если концентрация обеих солей составляет 0,2 моль.

58. Влияние энергии Гиббса на механизм выращивания кристаллов. Каким образом можно регулировать процесс выращивания кристаллов, используя значения энергии Гиббса?

59. Классификация металлов. Металлы высокой проводимости, тугоплавкие, благородные и др. металлы. Дайте характеристику, приведите примеры

60. Напишите квантовые числа элемента с порядковым номером 52. Дайте характеристику данному элементу.

61. Припои, флюсы, керметы как необходимая составляющая сплавов. Дайте характеристику, какие металлы входят в состав данных добавок к сплавам?

62. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента, состоящего из алюминия и олова, опущенных в растворы их хлоридных солей с концентрацией 0,3 моль каждая. Напишите процессы, происходящие на электродах.

63. В чем особенности методов выращивания кристаллов? Дайте характеристику каждого метода, укажите достоинства и недостатки этих методов.

64. В чем суть явления ″проскока или провала электронов″? У каких элементов наблюдается данное явлении?

65. Напишите коррозию олова с кислородной и водородной деполяризацией в кислой среде.

66. Какие существую варианты кристаллических решеток металлов? Приведите примеры и дайте характеристику данным решеткам с позиции вида химической связи.

67. В чем суть процесса электрохимической коррозии металлов? Дайте характеристику данному процессу.

68. Каковы преимущества каждого из методов выращивания кристаллов?

69. Напишите реакцию взаимодействия 2-метил гексена-1 и дивинила. Каков тип реакции, назовите полученное вещество.

70. Какие материалы используются для нанесения защитных покрытий. Объясните, почему именно эти вещества берутся для покрытия оптических волокон.

71. На какие группы по виду применяемого материала делятся оптические волокна? В чем особенность каждого вида?

72. Напишите уравнение реакции взаимодействия фенола и формальдегида. Какой это тип реакции, назовите полученное вещество.

73. Дайте характеристику типам реакций образования различных полимеров. К какому типу реакции можно отнести образование полипропилена, новолака, тефлона.

74. Каковы оптические свойства полимеров? Что означает понятие ″окна прозрачности″?

75. Напишите реакцию коррозии алюминия с кислородной деполяризацией в нейтральной среде.

76. Каким уравнением описывается рассеяние (мутность) в изотропной жидкости? За счет чего возникают потери в оптических волокнах и прочему могут ухудшаться их оптические свойства?

77. Напишите реакцию образования полистирола. Какой это тип реакции?

78. В чем суть процесса электрохимической коррозии металлов? Какие виды коррозии вы знаете?

79. Напишите реакцию образования поливинилхлорида. Какой это тип реакции?

80. Какие материалы применяют для изготовления полимерных оптических волокон? Каким образом атомный состав и молекулярная структура влияют на реологические свойства полимерных волокон?

81. Какие полупроводники являются аморфными? Каково их строение и особенности классификации?

82. Дайте характеристику стеклянных полупроводников. В чем их отличие от полупроводников других видов? Каковы их оптические свойства?

83. Объясните механизм коррозии цинка с водородной деполяризацией в нейтральной среде. Напишите соответствующие уравнения реакций.

84. Классификация и свойства полимеров.

85. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Характеристика и применение.

86. Объясните механизмы реакций полимеризации, поликонденсации и сополимеризации. Приведите примеры на каждый тип реакции.

87. Какие материалы используют для изготовления полимерных волокон? Какими свойствами должны обладать данные материалы?

88. Кристаллические и аморфные полупроводники. В чем особенность их строения и чем они отличаются друг от друга?

89. Какие вы знаете способы защиты от коррозии? Приведите примеры катодных и анодных покрытий свинца и серебра.

90. Напишите уравнение реакции образования полипропилена. Какой это тип реакции, дайте название мономеру.

91. Какими реакциями образованы следующие вещества: каучук, фенолформальдегидная смола, кремнийорганические полимеры. Напишите одну из реакций.

92. Какие полимерные материалы используют для оболочки оптических волокон. Какими свойствами должны обладать данные материалы?

93. Дайте определение полимерам, мономерам. Какие существуют реакции, используемые при получении полимерных оптических волокон?

94. Напишите механизм коррозии олова с кислородной деполяризацией в кислой среде.

95. Дайте определение полупроводникам. Какие полупроводники по химическому строению и физическим свойствам существуют?

96. Простые и сложные полупроводники, их характеристика и отличия.

97. Напишите уравнение реакции взаимодействия метилбензола и формальдегида. Какой это тип реакции? Дайте название полученному полимеру.

98. В чем суть очистки сточных вод, содержащих примеси от РЭА?

99. Получите полиэтиленоксид двумя реакциями из 1,2 -дигидроксоэтана и из оксида этилена.

100. Методы получения тонких пленок металлов. Значение и химические характеристики данного процесса.

101. Виды коррозии. Какая коррозия наиболее опасна и почему?

102. Напишите реакцию гексонола-2 и уксусной кислоты. Какой это тип реакции? Дайте название полученному веществу.

103. Ферромагнетизм. Какие металлы обладают данным свойством? В чем суть данного процесса?

104. Какие вещества называют деполяризаторами? Механизм деполяризации в разных средах.

105. Кристаллические и аморфные вещества. В чем особенности каждого вида. Где используют эти вещества?

106. Какие полимерные покрытия оптических волокон вы знаете. Дайте характеристику каждому виду покрытий.

107. Какие вещества обладают ферромагнитными свойствами? Приведите примеры и дайте объяснение явлению ферромагнетизма.

108. Напишите реакцию взаимодействия нитробензола и гексановой кислоты. Какой это тип реакции, дайте название полученному веществу.

109. Дайте понятие коррозии. Виды и механизм протекания коррозии металлов.

110. Напишите уравнения реакции получения фторопласта и полиимида. Сравните химические характеристики данных веществ. Напишите, где используются эти полимеры?

Рекомендуемая литература

Основная литература

1. Синельников, Борис Михайлович. Физическая химия кристаллов с дефектами: учеб. пособие / Синельников Борис Михайлович. - М.: Высшая школа, 2005. - 136с.

2. Сборник задач по электрохимии: учеб. пособие / Колпакова Нина Александровна [и др.]; под ред. Н.А. Колпаковой. - М.: Высшая школа, 2003. - 143с.

3. Коровин, Николай Васильевич. Лабораторные работы по химии: учеб. пособие / Коровин Николай Васильевич, Мингулина Элита Ивановна, Рыжова Надежда Григорьевна; под ред. Н.В. Коровина. - 4-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 2007. - 256с.

4. Дриц, М.Е.,Москалев, М.А. Технология конструкционных материалов и материаловедение: учебник. / Дриц, М.Е.,Москалев, М.А. – М.: Высшая школа, 1990. - 447с.

5. Радиоматериалы и радиокомпоненты. Материаловедение и материалы электронных средств: метод. указания к выполнению лабораторных работ. - СПб: СЗПИ, 1999. – 37с.

6. Общая и неорганическая химия: учебник. В 2 т. Т.2: Химические свойства неорганических веществ / Воробьев Адольф Федорович [и др.]; под ред. А.Ф. Воробьева. - М.: Академкнига, 2007. - 544с.

7. Артеменко, Александр Иванович. Справочное руководство по химии: справ. пособие / Артеменко Александр Иванович, Малеванный Вячеслав Анатольевич, Тикунова Инга Вильямовна. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2003. - 367с.

8. Глинка Николай Леонидович. Общая химия: учеб. пособие / Глинка Николай Леонидович. - М.: Кнорус, 2010. - 752 с.

Дополнительная литература

1. Антипов Б.Л., Сорокин В.С. Терехов В.А. Материалы электронной техники. Задачи и вопросы: учеб. пособие / Антипов Б.Л., Сорокин В.С. Терехов В.А. - М.: Высшая школа, 1990. - 256с

2. Чернышова, Т.И., Макартчук М.В. Электронные компоненты РЭС: учеб. пособие / Чернышова Т.И. Макартчук М.В. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. – 80с.

3. Артеменко, Александр Иванович. Справочное руководство по химии: справ. пособие / Артеменко Александр Иванович, Малеванный Вячеслав Анатольевич, Тикунова Инга Вильямовна. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2003. - 367с

4. Общая и неорганическая химия: учебник. В 2 т. Т.1: Теоретические основы химии / Воробьев Адольф Федорович [и др.]; под ред. А.Ф. Воробьева. - М.: Академкнига, 2004. - 371с

5. Угай Я..А. Общая и неорганическая химия: Учебник/ Я..А. Угай. - М.: -Высшая школа, 2000. – 527с.

Дата добавления: 2015-09-29