Elektronika va asbobsozlik

8-MA’RUZA.


Mavzu: Materiallarning mexanik va Fizik-kimyoviy xarakteristikalar.


REJA:

1. 
   Mexanik xarakteristikalar
   
2. 
   Fizik-kimyoviy xarakteristikalar
   

Tayanch so‘zlar va iboralar: Nam yutuvchanlik, Tropik chidamlilik, Radiatsiyaga chidamlilik, Cho‘zilishdagi buzuvchi kuchlanish, Statik egilishdagi buzuvchi kuchlanish, Zarb qovushoqligi

Elektrotexnika materiallar sifatini to‘la baholash uchun ularning elektr xarakteristikalarinigina emas, balki mexanik mustahkamligini belgilovchi mexanik xarakteristikalarini ham bilish lozim.
Cho‘zilishdagi buzuvchi kuchlanish σ_b (Pa)* ni σ_b = R_b/S₀ formula bilan hisoblab topiladi, bunda R_b - material namunasini cho‘zilishi (uzilishi) dagi bo‘zuvchi zo‘riqish, N; S₀ — material namunasining buzilmasdan oldingi ko‘ndalang kesim yuzi, m².
Chuzilishdagi nisbiy uzayish ye_r(%) ni l_r = (l_r — l₀)· 100/l₀ formula bilan hisoblab topiladi, bunda l₀ va l_r — material namunasining cho‘zilishgacha va cho‘zilishdan keyin uzunliklari, m. Materialning cho‘zilishdagi nisbiy uzayishi uning cho‘ziluvchanligi va plastikligini baholashga imkon beradi. Masalan, rezinada ye_r = 250 ÷ 300 % metall o‘tkazgichlarda ye_r = 15 ÷ 50%, plastmassalarda ye_r = 2 ÷ 5% ni tashkil etadi.
σ_b va ye_r ni o‘lchash uchun materiallarning ma’lum o‘lcham va shakldagi namunalaridan foydalaniladi. rasmda cho‘zilish uchun sinaladigan radiokeramik material (ultrachinni, steatit va h.) ning sinash mashinasidagi po‘lat qisqichlar 1 ga mahkamlanadigan namunasi 2 ko‘rsatilgan. Boshqa materiallarni sinashda boshqacha shakldagi namunalardan foydalaniladi. Ularning o‘lchamlari va shakllari shunday tanlanishi lozimki, namuna cho‘zilganda uning xavfli (eng kichik) kesimida mexanik kuchlanish tekis taqsimlansin.


Siqilishdagi buzuvchi kuchlanish σ_s (Pa) materialning ma’lum o‘lcham va shaklga ega bo‘lgan namunasida σ_s = R_s/S₀ formula bilan aniqlanadi, bunda R_s — material namunasining siqilishidagi buzuvchi zo‘riqish, N; S₀ — ma-terial namunasining buzilishdan avvalgi ko‘ndalang kesim yuzi, m². Plastmassalarda siqilishdagi buzuvchi kuchlanishni aniqlash uchun balandligi 15 va 10 mm li silindrsimon namuna olinadi. Har bir namuna pressning po‘lat plitalari orasiga joylashtiriladi va ma’lum tezlikda (plastmassani 0,15 MPa/min tezlik bilan) siqiladi.
S tatik egilishdagi buzuvchi kuchlanish σ_z — qo‘zg‘almas po‘lat tayanchlar (10-rasm) 3 ga quyilgan sinaluvchi material namunasi 2 ning o‘rtasiga R_e eguvchi kuchlanish qo‘yish bilan aniqlanadi. Eguvchi kuchlanish juda sekin, ya’ni statik rejimda orttirib boriladi. Plastmassalarning statik egilishdagi mustahkamlik chegarasi σ_e ni o‘lchash uchun uzunligi l = 120, kengligi b = 15, qalinligi h — 10 mm li namunadan foydalaniladi. Har bir namuna keng tomoni bilan ikkk qo‘zg‘almas tayanch 3 ustiga joylashtiriladi.
13-rasm Eguvchi kuchlanish R_e namunaning o‘rtasiga joylashgan po‘lat dasta 1 ga qo‘yiladi, Materialning statik egilishidagi buzuvchi kuchlanishi σ_e (Pa) ni σ_e = 1,5R₃/(N²) formu-lasi bilan hisoblab topiladi, bunda R_e —eguvchi zo‘riqish, N; L — sinash mashinasining tayanchlari orasidagi masofa, m; b — namunaning kengligi, m; h — na-munaning qalinligi, m. Radiokeramik materiallarda σ_e uzunligi 120 mm va Ø 20 mm li silindrsimon namunalarda o‘lchanadi.
Zarb qovushoqligi a — material namunasini buzishga sarflangan ishning uning ko‘ndalang kesimi yuziga nisbati. Plastmassalarning zarb qovushoqligini aniqlash uchun statik egilishdagi buzuvchi kuchlanishni o‘lchashdagi shakl va o‘lchamga ega bo‘lgan na-munadan foydalaniladi. Bu maqsadda uzunligi 120 mm, kengligi 15 mm va qalinligi 10 mm li brusok 4 ni ensiz tomoni bilan sinash asbobining po‘lat tayanchlari 5 orasiga joylashtiriladi. Tayanchlar orasidagi masofa 70 mm qilib tanlanadi. Asbobning og‘ir po‘lat mayatnigi 1 ning o‘yig‘iga pona shaklidagi bolg‘asi bilan uradi va uni buzadi. Mayatnik o‘q 3 atrofida aylana oladi. Uning og‘irlik markazi bolg‘aning markazi bilan mos tushadi.
Zarb qovushoqligini o‘lchash uchun mayatnikni ma’lum balandlikka ko‘garib, qo‘yib yuboriladi. U pastga tezlanish olib brusokning o‘rtasiga bolg‘asi bilan uradi va uni buzadi. Materialning zarb qovushoqligi a (J/m²) material namunasini buzish uchun sarflangan ΔA ishning mazkur namunaning ko‘ndalang kesim yuzi S₀ ga nisbati tarzida hisoblab topiladi:
a =ΔA/S₀= ΔA /(bh).
Zarb qovushoqligi materialning mo‘rtlik darajasini baholashga imkon beradi. Materialning zarb qovushoqligi qancha kichik bo‘lsa, u shuncha mo‘rt bo‘ladi. Chunonchi, mo‘rt radiokeramik materiallarning zarb qovushoqligi a=1,8 ÷ 4,5 kJ/m² bo‘lsa, shishali tekstolitlarniki a =100 ÷ 150 kJ/m².
Ushbu xarakteristika radiodetallarga zarb yuklanishlari tushadigan elektron qurilmalarda qo‘llaniladigan materiallar uchun katta ahamiyatga ega.


Nam yutuvchanlik ω — nam havodagi materialning nam yutish xususiyati. Dielektrik plastinasining nam yutuvchanligini aniqlash uchun uni avval tarozida tortib, so‘ngra 20°S temperaturali nam havoga qo‘yiladi; 24, 48 soatdan keyin namunani qaytadan tortib ko‘riladi. Nam yutuvchanlik (massaga nisbatan % da) quyidagi formula bilan hisoblanadi:
ω = (G₂ — G₁)·100/G₁, (6)
bunda G₁— material namunasining dastlabki holatdagi massasi, g; G₂— namunaning nam havoda 24, 48 soat turganidan keyingi massasi g. Ba’zida materialning nam yutuvchanligi (g/dm²) boshqa formula ω = (G₂— G₁)/F bilan hisoblanadi, bunda G₁ va G₂lar (6) formuladagi kattaliklarning o‘zi; F — material namunasining sirti, dm².
Tropik chidamlilik — elektrotexnika materiallarning tropik iqlimli mamlakatlar (Hindiston, Birma va b.)da atmosfera ta’sirlariga chidamliligi. Nam tropik iqlim sharoitlarida himoyalanmagan elektrotexnika materiallarga quyidagilar ta’sir ko‘rsatishi mumkin: havoning yuqori temperaturasi (45—55°S), temperaturaning sutka davomida keskin o‘zgarishi; havo namligining yuqori (80—95%) bo‘lishi; Quyosh radiatsiyasi (yorug‘lik va issiqlik oqimi zichligining kattaligi); tuz va chang zarralari mavjud havo; organik materiallarni yemiruvchi mog‘or zamburug‘lari (o‘simlik mikroorganizmlari); ochiq elektron qurilmadagi organik dielektriklarni yemiruvchi hasharotlar.
Mana shu omillar polimer dielektriklar, plastmassalar, va, hatto metall detallarning yemirilishiga sabab bo‘ladi.
Tropik iqlimga eng chidamli materiallar asli noorganik moddalardan iborat—radiokeramika, sitallar va ba’zi polimer (kremniy-organik, ftororganik dielektriklardir.
Elektrotexnika materiallarning tropik chidamliligi turli usullar: yuqori temperatura, namlik, sun’iy kuyosh radiatsiyasi va mog‘or zamburug‘i (bir vaqtda) bilan aniqlanadi. U yoki bu radiomaterialning tropik chidamliligi uning dastlabki mexanik va elektr xarakteristikalarining yomonlashish darajasiga qarab belgilanadi.
Radiatsiyaga chidamlilik — α, β va γ hamda neyronlar oqimi kabn ionlovchi nurlanishlar ta’siriga chidamlilikni baholashga imkon beruvchi xarakteristika. Ionlovchi nurlanishlar asli organik va noorganik dielektriklar, shuningdek yarim o‘tkazgichlar va o‘tkazgichlarning strukturasini o‘zgartiradi. Natijada ularning dastlabki xossalari va xarakteristikalari o‘zgaradi. Ionlovchi nurlanish, ayniqsa organik dielektriklarga kuchli ta’sir etadi, hatto, ularning yemirilishiga ham olib keladi. Biroq ba’zi organik dizlektriklar (polietilen, propilen)ga oz miqdorda nurlanish ta’sir etsa, ularning strukturasi va asosiy xarakteristikalari yaxshilanadi. Uchish apparatlari (raketalar, kosmik kemalar)ga o‘rnatiladigan elektron qurilmalarning uzellari kuchli nurlanishga duch keladi.
Radiomaterialning mana shunday nurlanishga radiatsion chidamliligi material namunalarini turli jadallikda uzoq vaqt nurlantirib sinash bilan aniqlanadi. Materialga nurlanishning ta’sir etish darajasi massaning kamayishi, mexanik va elektr xarakteristikalarining o‘zgarishiga qarab belgilanadi.

Adabiyotlar:

1)K.P.Bogorodiskiy, V.V.Pasinkov, “Elektrotexnicheskiy materiali”1985g

2)I.Xolikulov,M.M.Nishonova”Elektron texnika materiallari“ Toshkent shark 2006y
3)N.V.Nikulin, V.A.Nazarov ”Radiomateriallar va komponentlar “ Toshkent