电子产品结构材料特性和选择方法 第 1 讲 概述 (XXXX0901)
电气设备的材料选择与性能研究
电气设备的材料选择与性能研究在现代社会中，电气设备的应用无处不在，从家庭中的电器到工业生产中的大型设备，它们的正常运行都依赖于合适的材料选择和优异的性能表现。
电气设备的材料不仅影响着设备的性能、可靠性和安全性，还在很大程度上决定了设备的成本和使用寿命。
因此，深入研究电气设备的材料选择与性能，对于提高电气设备的质量和性能具有重要的意义。
一、电气设备中常用的材料1、导电材料在电气设备中，导电材料是实现电能传输和分配的关键。
常见的导电材料包括铜、铝、银等金属。
铜具有良好的导电性和导热性，机械强度高，是电气设备中最常用的导电材料之一。
铝的导电性略逊于铜，但密度小、价格相对较低，在一些对重量和成本要求较高的场合也得到了广泛应用。
银的导电性最好，但由于价格昂贵，一般只在特殊要求的高精密电气设备中使用。
2、绝缘材料绝缘材料用于隔离带电部件，防止电流泄漏和短路。
常见的绝缘材料有陶瓷、塑料、橡胶和云母等。
陶瓷具有良好的耐高温和绝缘性能，常用于高压电气设备中。
塑料如聚乙烯、聚苯乙烯等具有重量轻、加工方便等优点，广泛应用于低压电气设备中。
橡胶具有良好的弹性和柔韧性，常用于电线电缆的绝缘层。
云母具有极高的绝缘性能和耐高温性能，常用于高温和高压的电气设备中。
3、磁性材料磁性材料在变压器、电机等电气设备中起着重要的作用。
常见的磁性材料有硅钢片、铁氧体等。
硅钢片具有高磁导率和低磁滞损耗，适用于制作变压器的铁芯。
铁氧体具有较高的电阻率和良好的磁性能，常用于高频磁性元件中。
二、材料选择的考虑因素1、电气性能材料的电气性能是选择的首要考虑因素。
导电材料应具有低电阻、高导电性，以减少电能损耗。
绝缘材料应具有高绝缘电阻、高击穿强度，以确保电气设备的安全运行。
磁性材料应具有高磁导率、低磁滞损耗，以提高电气设备的效率。
2、机械性能电气设备在运行过程中会受到各种机械力的作用，因此材料应具有足够的机械强度、硬度和韧性。
例如，电线电缆需要具有一定的抗拉强度和柔韧性，以防止在安装和使用过程中断裂。
电子材料的制备及其性能研究
电子材料的制备及其性能研究电子材料是指用于电子行业中的材料，其主要用途是制造各种电子产品和零部件。
电子材料的制备及其性能研究一直是电子材料领域的热点和难点问题，其研究成果将直接影响到电子产品的性能和质量。
本文将从电子材料的制备和电子材料的性能研究两方面进行讨论。
一、电子材料的制备电子材料的制备是一项较为复杂的过程，需要经过多个步骤。
下面从材料选择、材料制备和纯化三个方面进行介绍。
1. 材料选择材料选择是电子材料制备的核心，通常情况下需要选择纯度高、晶格结构完整、化学稳定性好、电学性能良好的材料。
例如，在制备集成电路过程中，常用的材料包括单晶硅、化合物半导体等。
在制备薄膜电容器过程中，常用的材料包括二氧化钛、氧化铪等。
2. 材料制备材料制备是电子材料制备的重要环节，其中的关键技术包括固相法、气相法、液相法等。
不同的方法适用于不同的材料制备，往往需要根据具体情况进行选择。
固相法通常用于制备单晶硅和化合物半导体等晶体材料，液相法常用于金属和合金等材料的制备，气相法通常用于纳米粒子和薄膜材料的制备。
3. 材料纯化电子材料制备中的材料纯化也是一个重要环节，其目的是去除杂质，提高材料的纯度。
常见的纯化方法包括升华法、熔盐电解法、溅射法等。
其中升华法是一种简单易行的材料纯化方法，可用于制备高纯度的氧化铝、氧化锌等粉末材料。
二、电子材料的性能研究材料的性能研究是评价其应用价值的重要手段，也是制备优质电子材料的关键环节。
这里主要从电学性能和物理性能两方面进行介绍。
1. 电学性能电学性能是电子材料的重要性能之一，它的主要指标包括电阻率、介电常数、磁学性能等。
其中，电阻率是电子材料重要的导电能力指标，对于导电材料而言，电阻率越小越好。
介电常数是体现材料电介质性质的指标，通常用于制备电容器等器件。
磁学性能也是电子材料性能评价的重要指标之一，例如在磁性材料制备过程中，通常需要评价材料的剩磁和矫顽力等指标。
2. 物理性能物理性能是电子材料的另一个重要性能方面，它包括机械性能、热学性质、光学性能等。
电子产品结构设计与材料选择
随着科技的不断发展，电子产品结构设计正朝着更轻薄、更 小型化、更智能化的方向发展，同时对环保和可持续性的要 求也越来越高。未来，结构设计将更加注重创新、多功能集 成和绿色环保。
02
电子产品结构设计原则
功能性原则
满足产品基本功能
结构设计应确保产品具备所需的 基本功能，满足使用要求。
优化产品性能
目标
实现产品功能、提高产品性能、降低 生产成本、增强产品可靠性及美观性 。
电子产品结构的重要性
提高产品性能
良好的结构设计有助于提高电 子产品的性能，如稳定性、散 热性、抗震性等。
增强产品可靠性
良好的结构设计能够提高电子 产品的可靠性和使用寿命，减 少故障和维修成本。
确保产品功能实现
合理的结构可以保证电子产品 的正常工作，避免因结构设计 不合理导致的功能失效。
降低生产成本
合理的结构设计可以减少生产 过程中的材料浪费、降低制造 成本，提高生产效率。
美观性
合理的结构设计可以提高产品 的外观质量，满足消费者对美 的追求。
电子产品结构设计的历史与发展
历史回顾
电子产品结构设计的发展历程伴随着电子技术的进步，从早 期的电子管到集成电路，再到现代的智能电子产品，结构设 计不断优化和创新。
通过合理的结构设计，提高产品 的性能和稳定性。
可靠性原则
耐久性设计
确保产品在正常使用条件下能够持久耐用。
安全性设计
避ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ产品在使用过程中可能对用户造成伤害的结构缺陷。
经济性原则
降低制造成本
选择合适的材料和工艺，降低生产成本。
提高性价比
在满足功能和可靠性要求的前提下，优化产品设计以降低成本。
材料特性介绍课件
材料机械特性
03
硬度
01
硬度是材料抵抗外部压力和侵入的能力，是衡量材料
表面和内部硬度的指标。
02
硬度测试可以反映材料的耐磨性、耐腐蚀性和加工性
能。
03
常用的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬
度等。
抗拉强度
抗拉强度是材料在拉伸过程 中所能承受的最大拉力，反
映材料的承载能力。
抗拉强度与材料的成分、晶 体结构、加工工艺等因素有
技术发展
随着技术的不断进步，金相显微镜已经实现了数字化和自 动化，能够更加精准、快速地获取材料表面的微观信息。
X射线衍射分析
01
衍射原理
X射线衍射分析是通过X射线照射材料，分析其衍射图谱，从而确定材
料的晶体结构和相组成。
02
适用范围
X射线衍射分析适用于各种材料的研究，如金属、非金属、陶瓷等，通
过对材料的晶体结构和相组成进行分析，评估材料的性能和应用领域。
常见的金属材料包括钢铁、铜 、铝、钛等。
非金属材料
01
非金属材料具有良好的绝缘性和化学稳定性，同时具有较低的 密度和较高的耐腐蚀性。
02
不同的非金属材料具有不同的特性，如硬度、韧性、耐磨性等
。
常见的非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。
03
复合材料
复合材料是由两种或两种以上的不同材料通过物理或化学方法结合而成的材料。
技术发展
随着技术的不断进步，能谱分析已经实现了高精度和高灵敏度，能够更加准确、快速地获取材料表面的 元素组成和含量信息。
THANKS.
影响因素：材料化学成分、微观结构 、表面状态、加工条件。
应用场景：多材料系统设计、电子器 件制造。
电子行业电子元器件讲解大全
电子行业电子元器件讲解大全1. 引言电子行业是现代工业中非常重要的一个领域，而电子元器件是电子产品中的核心组成部分。
了解电子元器件的特性和使用方法对于从事电子行业的人员来说至关重要。
本文将介绍一些常见的电子元器件，包括其定义、分类、特性以及常见应用场景。
通过阅读本文，读者将能够更深入地了解电子行业中的电子元器件。
2. 电子元器件分类电子元器件可以根据其功能和使用特性进行分类。
以下是一些常见的电子元器件分类：2.1. 主动元器件主动元器件是指能够在电路中能够产生能量或控制信号流动的元器件。
常见的主动元器件包括二极管、晶体管、场效应管和集成电路等。
•二极管：二极管是一种具有两个电极的元件，能够在正向电压下导通电流，在反向电压下截止电流。
它是很多电子设备中的基础元件之一。
•晶体管：晶体管是一种半导体器件，可以实现电流的放大和开关控制。
它在放大电路、开关电路、放大器等领域都有广泛的应用。
•场效应管：场效应管是一种控制电路中电流流动的元件。
它具有高输入电阻和低输出阻抗的特点，广泛应用于放大电路和开关电路中。
•集成电路：集成电路是在一个芯片上集成多个电子元器件的电路。
它具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，在计算机、通信等领域有着广泛的应用。
2.2. 无源元器件无源元器件是指不能主动产生能量或控制信号流动的元器件。
常见的无源元器件包括电阻器、电容器和电感器等。
•电阻器：电阻器是一种能够限制电流流动的元件。
它能够将电能转化为热能，常用于电路中的电流限制和电压分压等功能。
•电容器：电容器是一种存储电能的设备。
它由两个导体板和介电层组成，能够在电场的作用下存储电荷。
电容器在电源滤波、信号耦合、振荡电路等方面有着广泛的应用。
•电感器：电感器是由线圈组成的元器件，能够存储能量并产生电压。
它在滤波器、振荡器、变压器等电路中起到重要的作用。
2.3. 光电子器件光电子器件是利用光和电子之间相互作用的元器件。
常见的光电子器件包括光电二极管、光敏电阻和光电晶体管等。
电子材料概论
2.
按组成（化学作用）分：无机电子材料和有机电子材料
1) 2)
3.
按材料的物理性质和应用领域分:
1) 2)
4.
传统电子材料与先进电子材料
1.1.3 电子材料对环境的要求
电子材料在做成元器件和集成电路之后，还应具 备一致性和稳定性，能够承受各种恶劣的环境。主 要表现在以下几方面： 1. 温度 2. 压力 3. 湿度 4. 环境中的化学颗粒及尘埃 5. 霉菌和昆虫 6. 辐射 7. 机械因素
•一维：纳米粗细尺寸的棒、碳管、线
•二维：指空间一维处于纳米尺度，如超薄
膜、 多层膜、超晶格对应称为：量子点、 量子线、量子阱 •三维：纳米尺寸晶粒的三维块材料
1 表面效应
粒子直径减少到纳米级，表面原子数 和比表面积、表面能都会迅速增加；处于 表面的原子数增多，使大部分原子的周围 （晶场）环境和结合能与大块固体内部原 子有很大的不同：表面原子周围缺少相邻 的原子，有许多悬空键，具有不饱和性质， 易与其它原子相结合，故具有很大的化学 活性。
3 体积效应
当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超 导态的相干长度或透射深度等物理尺寸相当或更小时，晶 体周期性的边界条件被破坏，导致声、光、磁、热、力等 特性呈现新的效应。
纳米铜晶体的自扩散是传统晶体的1016—1019倍 PbTiO3、BaTiO3等典型铁电体纳米化后 顺电体 铁磁性物质（5nm） 出现极强的顺磁效应 惰性的 Pt纳米微粒化后 Pt黑是活性极好的催化剂 金属纳米微粒后 无金属光泽，对光显示极强的吸 收性
1.2.1 现代社会对电子材料的要求
1. 结构与功能相结合 2. 智能材料 3. 减少污染 4. 节省能源 5. 长寿命与可控寿命
电子材料与器件总结
Chapter 1.Introduction1.What are electronic materials?电子材料是用在电子电气工厂的材料，它们是电子器件和集成电路制造的基础。
2.What are the functional electronic materials?功能电子材料是指除强度性能外，还有特殊功能，或能实现光电磁热力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料。
3.What are the basic requirements of modern society to electronic materials?1.高纯度与完美的晶体结构。
2.先进的制造技术。
3.大尺寸。
4.寿命长且可控。
5.具有优异结构与功能特性。
6.减少污染节约能源。
4.What is the future direction for the development of advanced electronicmaterials?先进复合材料有机电子材料电子薄膜材料5.What is Moore’s law?集成电路上可容纳的晶体管数目将在每三年变成原来的4倍。
Chapter 2. Elementary materials science concepts1.Please explain the shell model of atomic structure and sketch that for sodium.壳模型是基于波尔模型的。
原子核：带正电的质子与中性的中子。
原子序数：核电荷数。
电子：质量极小，带负电，在原子中绕电子核旋转。
核外电子排布：泡利不相容定理、能量最低原理、洪特定理。
2.What’s the force between the two atoms when their separation is above the bond length, equal to the bond length and below the bond length? What are the net force and potential energy in bonding between two atoms?距离大于键长时合力为吸引力，等于键长时合力为0，小于键长时合力为斥力。
电子原材料特性讲义
4﹑純錫 (Sn100)： 合金成份比率﹕Sn﹕100±1%﹔ 固相溫度﹕232℃﹔ 液相溫度﹕232℃﹔ 熔點﹕232℃。 5﹑錫銅(Sn99.3Cu0.7)： 合金成份比率﹕Sn﹕99.3±1%﹑Cu:0.7±0.1%﹔ 固相溫度﹕227℃﹔ 液相溫度﹕228℃﹔ 熔點﹕227~228℃。
錫材成份特性簡介﹕
錫﹕錫是一種質地較軟的銀白色金屬﹐易彎曲﹑可塑性強﹔熔點231.89℃﹑ 沸點2260℃。化學性質比較穩定﹐在常溫下不與空氣反應。與銅构成的是有 限固溶体的共晶状态﹔对被材料如：铜、镍、黄铜、镀锌件导有良好的润湿 性（焊接性）形成可靠的焊点而得到广泛的应用。 銀﹕純錫是一種有美麗銀白色的金屬﹐它具有很好的延展性﹔熔961.78℃﹑ 沸點﹕2213℃﹐其導電性和導熱性在所有的金屬中都是最高的。 銅﹕銅呈紫紅色光澤的金屬﹐溶點1083.4℃﹑沸點2567℃。稍硬﹑極堅韌﹑ 耐磨損。還有很好的延展性﹑導熱和導電性能。銅和它的一些合金有較好的 耐腐蝕性能﹐在干燥的空氣里很穩定。 抗氧化成份﹕覆蓋于錫液表面﹐形成一層保護膜﹔使錫液與空氣隔離﹐防止 錫液被氧化﹐起到保溫作用。降低錫面熱量散失速度提升焊料的濕潤性﹑流 性﹐提高焊接品質。
五﹑料片﹑端子﹕
1﹑料片材質特性： 磷青銅C5191 1/2H磷青銅﹐其硬度在165~190HV。 厚度為﹕0.25t 表面鍍層﹕先鍍鎳1.5~3um﹑再鍍純錫8~10um. C5191 1/2H磷青銅﹕主要由銅﹑錫﹑磷等組成﹐其具有良好的耐稀硫酸、盐 酸和脂肪酸腐蚀性能。 2﹑電鍍方式與作用： 鍍鎳﹕电镀镍是在由镍盐<称主盐>﹑导电盐﹑pH缓冲剂﹑润湿剂组成的电解 液中﹐阳极為金属镍﹐阴极为镀件﹐通以直流电﹐在阴极<镀件>上沉积上一 层均匀﹑致密的镍镀层。电镀镍层在空气中的稳定性很高﹐由于金属镍具有 很强的钝化與良好的耐高溫能力﹔可在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜﹐ 能抵抗大气﹑碱和某些酸的腐蚀﹐可有效的加长鍍件的保存期限。 鍍純錫﹕电镀純錫是在由甲基磺酸錫﹑导电盐﹑pH缓冲剂﹑润湿剂组成的电 解液中﹐阳极用純錫球或錫棒﹐阴极为镀件﹐通以直流电﹐在阴极<镀件>上 沉积上一层均匀﹑致密的純錫镀层。其可提高元件表面的潤濕性﹐保証元件 具有良好的可焊性。
新兴电子器件材料研究及其性能优势
新兴电子器件材料研究及其性能优势近年来，随着电子科技的迅猛发展，出现了许多新兴的电子器件材料。
这些新材料具有独特的性能优势，为电子行业带来了前所未有的发展机遇。
本文将重点介绍几种新兴电子器件材料及其性能优势。
首先，我们来介绍石墨烯材料。
石墨烯是由一个碳原子层构成的二维晶体结构，具有良好的导电性、导热性和力学性能。
石墨烯具有极高的电子迁移率，能够实现高速电子传输，因此被广泛应用于电子器件领域。
此外，石墨烯还具有透明性和柔韧性，可以应用于柔性显示器等领域。
接下来，介绍一种新兴材料 - 二维过渡金属二硫化物（TMD）。
TMD具有优异的光学和电子性能，被广泛应用于光电子器件中。
TMD材料具有较大的能带间隙，可以实现可见光到紫外光的宽能隙响应，因此被用于制备高效率的光电池。
此外，TMD还具有优异的催化性能和强电子相关性，可应用于电催化、传感器等领域。
除了石墨烯和TMD，碳纳米管也是一种备受关注的新兴材料。
碳纳米管具有高达几十倍于铜的导电性，并具有良好的强度和柔性。
碳纳米管在电子器件的制备中可以用作输运通道、电极和导线等。
此外，碳纳米管还具有优异的热导性能，可用于制备高性能散热器。
另外，介绍一种金属有机骨架材料（MOF）。
MOF由金属离子或金属簇与有机配体组成，具有可调控的孔结构。
MOF材料具有高容量的气体分离和储氢性能，在气体吸附和储存领域有很大的应用潜力。
此外，MOF还具有多孔性和可调控性，可用于催化剂、传感器等领域。
最后，介绍一种仿生电子材料 - 发光生物材料。
发光生物材料是指通过改造生物体内的发光功能基因或发光蛋白，将其用于电子器件中。
发光生物材料具有生物相容性和可再生性，可用于生物成像、荧光标记、生物传感器等领域。
此外，发光生物材料还具有较高的发光效率和较长的发光寿命，具有广阔的应用前景。
综上所述，新兴电子器件材料具有独特的性能优势，为电子行业带来了重大的发展机遇。
石墨烯具有高导电性和透明性；TMD具有宽能隙响应和优异的催化性能；碳纳米管具有高导电性和良好的柔性；MOF具有高气体分离性能和可调控性；发光生物材料具有生物相容性和高发光效率。
特性和选择.ppt
美国建材使用情况
UJSOmHNatEe.rFiEaRlsNuAsNeDiEnZ,cDoEnPsAtrRuTcMtEioNnT OF ARCHITECTURE. MIT
参考资料
《环境研究中心深入研究》 之前Ashbby的出版物
选择
▪ ▪ ▪
复杂系统 : 材料成分，装配，设计，建筑系统 复杂加工 : 开采，提炼，加工，生产成型，构造 开始使用，使用周期
材料特性 : 内部，外部 材料族 :
1. 金属 2. 高分子材料 3. 陶瓷 4. 组合材料 5. 天然材料
目前使用的加工 设计的类似物 选择方法
JOHN E. FERNANDEZ教授，麻省理工学院建筑系
fernandez教授麻省理工学院建筑系参考资料见环境研究中心手册稍后分发?下一步??????个别辅导??????金属族的作业??????软件开发模板johne
第1课 : 性能、特性和选择
新兴材料研究 建筑材料的生态学
JOHN E. FERNANDEZ教授，麻省理工学院建筑系
性能
• • •
特性
• •
JOHN E. FERNANDEZ, DEPARTMENT OF ARCHITECTURE. MIT
材料族: • 陶瓷材料
参考资料
Ashby Michael F. Jones David RH. 2001. 《工程材料 1:特性及适用的介绍》. Butterworth-Heinemann. 2001
材料族: • 金属
•铁
参考资料
Ashby Michael F. Jones David RH. 2001. 《工程材料 1:特性及适用的介绍》. Butterworth-Heinemann. 2001
电子产品结构材料特性和选择方法__第_10_讲__防水材料__(20100908) 教学课件
第十讲 防水材料
（1课时）
第十讲 防水材料
问题： 为什么已经涂敷了防水材料的墙面还会有渗水现象？
第十讲 防水材料
10.1 水的基本特性 1 水分子的大小
水分子的直径是0.4纳米(nm)。研究表明：通常的水不以单一水分子 （H2O)的形式存在，是由若干水分子聚合在一起，形成分子簇而存在 的。水分子簇会有不同的大小，其直径在几纳米至几十纳米之间。 2 水的流动条件 * 根据流体力学的原理，水的流动必须同时具备两个条件，一是水的流 动路径，二是水流动的动力，即压力差，水总是从压力大的地方向压 力小的地方流动。所以只要消除水流动的任一条件，就可以完成防水 的功能。 * 所以除了常用的隔断水流的路径，在可能的条件下，产品结构也可以 选择防水材料做成双层结构，形成“气室”，隔离水流，保证产品的 气室压力大于室外水压，这样即使结构有微小缝隙水也不会流动。
* 非直接防水材料的参数与其它材料定义相同，故不一一列出。
第十讲 防水材料
10.3 防水材料的种类和特性 10.3.1 橡胶密封件 * 橡胶压缩后有体积不变而形状变化的特性，并且不透气、
不透水、、耐温、耐腐，有一定的力学性能是最常用的 防水材料。 * 橡胶可以制成“O”型圈、“V”型垫和平垫等形状用于轴 的径向密封和端面密封。 * 橡胶的粘弹性，即弹性滞后现象：在加负荷后，随着时 间的延长，应力不变，应变继续增加。实验表明，其应 变增加的时间可达10天后。
第十讲 防水材料
表10-1 一种防水透气膜的规格
第十讲 防水材料
10.3.5 防水胶带 * 防水胶带（Waterproof sealing tape）的基材多为特制的聚乙 烯膜。有双面也有单面胶带，其粘接成分采用丙烯酸脂、聚氨 脂、丁基橡胶和膨胀聚四氟乙烯等材料。
电子接插件塑料材料的选用之欧阳理创编
电&撰插件越料材料的迭用创作：欧阳理电&接插件足电&产品屮各值啟梆今之间的电九活锄it 接免件f® Ci£接件卷接決或焊点，另一种活锄直接无件签卄关丿，广泛用孑电&殺备屮。
為用孑各今机间、今机号电声器材间的电九遙接，用孑电&管、氮见管劣号曳他电&无件间的电九it接，用于夭钱、爲频电後和仪器之间的电无遙接。
电&接插件的优支在于插取自的、史换方便，E殘过简单的拔插过程即可，取代搭接、焊樓、螺雄it接和鋼筍進接著圃灾遙接方式/弄可采用集屮進接，可一茨進樓多爼免伴。
随着矽刷钱曙兹和电&免器伴的耒斯更新换代，史换方便的电&接插件应用越耒越广泛，对其要爲也越来越咅，正麹着更g、史縈冰、史酯密的方向农展。
血电&接插件的插支间確由年射2.5mm棒伶0.8mm,唇及己低孑1.3mm,年逹度0.13mm。
电&接插件的稽枸今卷接触件和他缘件禹梆今值啟。
接触伴包括插針和插孔禹种，起到电％接触的作用，所用材抖岛铜及曳合全著电的及导俸，曳素面进行钱辗或儀全处理"提爲耐鬲蚀槌和防或镌。
他條伴的作用為將接触件囿灾弄保持他緣状态，所用材抖為耐孩塑抖。
电&接插件用塑抖材抖的槌饨要求对电&樓插伴的儼女仪饨要求务满足值裟电&器伴用新型素卤妥除技求（SMT丿的要求，此技术己占电&器件值裟市场的50%左右。
它采用爲温下自铀祀樣作完啟组除，要朮材抖其韦史爲的耐孩世和尺寸稳灾煙。
素扮妥除技求采用％相焊和铁外钱再况焊，需要在250%浪及下工作5廿，徐要求材料耐孩外，区要求耐请洗曙劃的侵蚀。
粽合起耒，对接插件的具俸柑滋要朮為下：•艮虧的介电柑滋对低频电&接插件，要爲他缘电扯咅和介电强灰咅，一徵接点间、樓点间与樓地间的他條电ifL< IQ； A0.44MPa的低层下，试验电层签500V 时，耒盜产唆电孤和击穿观彖。
电子产品结构材料塑料特性和选择方法 共31页
第三讲 塑料
图3-3 PBT做的RJ45 插座
塑料
4.透明零件的塑料 * 很多塑料都可以做成透明的，这些材料主要是折光率、硬度、脆
性有很大差异。由此价格也差异几倍。聚苯乙烯（PS）是最便宜 的透明塑料，但也最脆，易开裂，注射容易有“水痕”，用于不 受力的零件。
* AS和ABS塑料是稍好的材料，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是机械 性能比较好的材料（俗称有机玻璃、基材MMA俗称压克力），零 件可以受一定的力。
* PC是透明材料中机械性能很好的材料，用于中等受力的场合。其 中折光率好的牌号的PC塑料还能用来做数码相机的镜头和眼镜的 镜片。
塑料
图3-4 透明塑料 ABS 、 PMMA 、 PC 零件
塑料
5.高刚度和强度零件用的塑料（工程塑料） 有些结构件需要承受高载荷，但不能变形。比如塑料齿轮、轴 类零件和支撑架等，可以用聚碳酸脂（PC）、聚酰胺PA、聚甲 醛（POM）、聚苯醚（PPO）、聚对苯二甲酰对苯二胺(PPA)和 它们加了玻纤的增强料。塑料源自表3-2 塑料的热变形温度
塑料
4 玻璃化转变温度 玻璃化转变温度（Glass transition temperature）特指无定型塑料 （也包括结晶型塑料中的非结晶部分）由高弹性态转变为玻璃态的 温度，通常用Tg表示，是塑料的一种重要的工艺指标。
当塑料到达玻璃化转变温度时，其弹性模量、比重、比热、硬度、 介电常数和介电损耗等均发生突变，做出这些物理量随温度变化的 曲线，其突变处的温度就是玻璃化转变温度Tg。结晶型塑料则没有 玻璃化转变温度，它到达一定高温即融化。
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塑料
3.3 各种电子产品中塑料的选择
电子材料导论第一章
电子材料导论第一章第一篇：电子材料导论第一章第一章1.电子材料在国民经济中有何作用？电子材料处于材料科学与工程最前沿，它的质量与电子工业的经济效益有密切关系。
一个国家的电子材料品种、数量和质量成了衡量该国科技、国民经济水平和国能材料防科力量的主要标志。
2.什么是结构材料、功能材料和先进材料？a..能承受一定压力和重力，并能保持尺寸和大部分力学性质稳定的一类材料，称为结构（电子）材料。
b.功能（电子）材料指除强度性能外，还有其特殊功能，或能实现光、电、磁、热、力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料。
c.先进（电子）材料指具有优异的性能的高科技产品，正在进行商业化或研究之中，并具有一定保密性。
从应用角度把电子材料分为结构电子材料和功能电子材料。
按组成分为无机电子材料和有机电子材料。
按物理性质分为导电材料、超导材料、半导体材料、绝缘材料、压电铁电材料、磁性材料、光电材料和敏感材料。
按所制成元器件和集成电路的应用分微电子材料、电阻器材料、电容器材料、磁性材料、光电子材料、压电材料、电声材料等。
3.晶体有哪些特征？简述晶体与非晶体的异同。
主要特征有：①有规则的外形②均匀性③解离性④固定的熔点⑤各向异性。
这些特性都反应了晶体原子中排列具有对称性和周期性。
异同：非晶体的原子或离子、分子在空间的排列通常不具有周期性和对称性。
按组成晶体时原子间的作用力，将无机晶体分为离子晶体，共价晶体，金属晶体，分子晶体和氢键晶体等五类。
4.什么叫固溶体？它的类型有哪些？形成连续固溶体的条件有哪些？固态条件下，在一种组分内溶解了其它组分而形成的均匀的晶态固体称固溶体。
有替代型固溶体和间隙式固溶体两种。
连续固溶体条件：原子的尺寸和电负性相接近。
5.晶体中的缺陷及类型有哪些？电缺陷：传到电子、空穴、极化子陷阱。
几何缺陷：电缺陷、线缺陷、面缺陷、微缺陷。
6.简述有机材料的分类方法？按碳骨架分类：开链化合物，碳环化合物，杂环化合物按有机分子所含官能团分类：……7.什么是清洁表面与实际表面？自然界中存在的表面称为实际表面；按其清洁程度分为：未清洁表面，清洁表面和真空清洁表面三种类型。
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第一讲 概述
波音B787飞机整机主要结构均采用碳纤维复合材料制成，从 外表看，除机翼、尾翼前缘、发动机挂架外，几乎看不到金 属。复合材料重量占飞机的50%。这是世界上第一个采用复 合材料机翼和机身的大型客机，被公认为复合材料发展史上 的一个重要的里程碑。复合材料的大量应用大幅减轻了飞机 的结构重量，并使飞机的燃油效率提高20％。
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。2020年11月9日星期一下午7时28分57秒19:28:5720.11.9
严格把控质量关，让生产更加有保障。2020年11月下午7时28分20.11.919:28November 9, 2020
重标准，严要求，安全第一。2020年11月9日星期一7时28分57秒19:28:579 November 2020
加强做责任心，责任到人，责任到位才是长久的发展。20.11.920.11.9Monday, November 09, 2020
弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。19:28:5719:28:5719:2811/9/2020 7:28:57 PM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。20.11.919:28:5719:28Nov-209-Nov-20
第一讲 概述
1.3.4 加工工艺 1.3.4.1 塑料 确定了材料，往往也确定了制造工艺，比如选择塑料，就是 选择了注塑工艺。不同的制造工艺适用于不同的零件。比如 塑料件的特点是使用在受力不大、零件的形状又比较复杂、 但累计产量达几万个甚至几十万个时的产品。如手机、中低 档数码相机和电视机的结构件等。
1.2.2 性价比
通常，高性能的材料就意味着高价格。一个好的工程师要牢 牢树立材料性价比的概念：用高性能的材料设计出高质量 的产品不一定代表高水平，用低价格的材料设计出高质量的 产品才真正是高水平。材料选择要充分考虑到价格因素和性 能功能需求的平衡。
第一讲 概述
1.2.3 环保要求 材料的环保要求将越来越受到重视。环保要求包括多 个方面。其一是国内和国际标准规定的电子产品材料 的有害物质限量要求。其二是在材料原料生产、制造 加工和使用过程中造成环境污染。其三是材料的可回 收性、可重复使用。
好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。下午7时28分57秒下午7时28分19:28:5720.11.9
每天都是美好的一天，新的一天开启。20.11.920.11.919:2819:28:5719:28:57Nov-20
务实，奋斗，成就，成功。2020年11月9日星期一7时28分57秒Monday, November 09, 2020
美 航天飞机
第一讲 概述
1.2 材料选择的原则 选择材料时，不一定要选择最好的材料，但工程师一定要 知道什么是最好的材料，一流的材料水平能够做到何种水 平，谁是这个材料的技术领先者。这样才能真正把握好材 料选择这个环节。 1.2.1 通用化 国际/国家/行业/企业标准、材料规格书是重要依据。
第一讲 概述
第一讲 概述
t 图1- 3 塑料和金属的强度和刚度的比较 t
第一讲 概述
1.3.2 移植 一种材料在自己从事的行业可能从没用过，可是在其他行业中 的类似应用已很成熟，而用这种材料又可以从产品性能或价格 等方面带来很好很大的变化，这时就可以考虑“移植”。比如 碳纤维早期用于军用飞机，目前已用于雷达天线等。
第一讲 概述
1.3.4.2 金属薄板
钣金件适用于受力较大，形状比塑料零件相对简单一些的产 品，比如电子测量仪器、通讯设备等产品的结构件，其累计 产量在1～2000个范围可以用数控折弯、数控冲裁的方法； 大于此产量的钣金件，应该用冷冲模生产方式，这样的制造 工艺选择，可以得到合适的生产成本。
第一讲 概述
材料分析工程师（分析材料故障）；
材料质量工程师（材料来料检验）。
第一讲 概述
1.1.2 新材料是社会进步的重要因素 案例讨论：
* 我们为什么要研究材料？
*为什么秦、汉、唐、宋、明中国走在世界文明的前面？
图1-1 秦 铜弓、箭
第一讲 概述
* 为什么中国优先发展导弹、航天飞船、而不是航天飞机 ？
图1-2 中国 神7飞船返回仓
跨行业的材料“移植”，也是材料应用创新的一种方法。
第一讲 概述
1.3.3 主要指标 材料选择要依据整机产品的规格所赋予的结构件要求，考虑到力 学特性、外观、手感、制造工艺、加工性能、电磁屏蔽、耐候性 能、阻燃性能、耐老化性能、耐化学性能等材料的特性。材料的 选择要满足主要需求、兼顾其它要求。将这些要素排序后可知， 通常最基本的要求是力学特性和制造工艺。
第一讲 概述
1.3 材料选择的方法
1.3.1 类比和比较
除了少数的原创产品，大多数产品都是已有产品的复制或改 进，所以解剖原有产品进行分析和类比来确定材料就是一种 常见的方法。
除此对材料的强度、刚度等特性比较也是一种方法，杜邦公 司的 塑料与各种金属的比较如下表。可以根据产品的要求在 表中初选合适的材料
* 我们从那里来，要到那里去？任何一个专业都需要了解和回答这个问题，才 能不迷失方向，得到发展。
* 结构专业的分工细化是技术发展趋势。目前在一些公司，结构设计领域已从单纯的结 构工程师分为：结构工程师、 EMC工程师、 热设计工程师、结构可靠性工程师、材 料工程师。
* 在材料工程师中又分为： 材料技术工程师（选择材料）； 材料采购工程师（材料成本和厂商选择）；
重于泰山，轻于鸿毛。19:28:5719:28:5719:28Monday, November 09, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.11.920.11.919:28:5719:28:57November 9, 2020
加强自身建设，增强个人的休养。2020年11月9日下午7时28分20.11.920.11.9
相信相信得力量，创造应创造的事情。20.11.92020年11月9日星期一7时28分57秒20.11.9
1.3.4.3 合金材料
高强度要求的复杂结构零件，生产量即使很小，既不适合 用塑料零件（往往因为刚度不够）；也不适应使用钣金 冲压件（因为成型困难）或机械切削（加工成本高）加工， 此时应该采用铝、镁、钛等合金铸造工艺或半固态注射工艺。
第一讲 概述
1.3.5 材料优选方法
了解了材料的选择方法，通过那些路径可以实现我们 的选择？掌握一流的国际标准、一流厂商的产品规格 书、是实现材料优选的方法，将在后续各种材料的介 绍中进一步说明。目前在很多材料品种上国内外技术 的差距是很大的。
1.4.4 案例讨论： 波音 VS 空客 采用复合材料的比例
空客A380飞机复合材料占25％，主要应用部件包括中央翼、 外翼、垂尾、平尾、机身地板梁和后承压框等，仅中央翼用 复合材料就达5．3吨，实现减重1．5吨。A380是第一个将复 合材料应用于受载很大的中央翼盒的大型民用机，开创了大 型民用机大规模采用复合材料的先河。
第一讲 概述
1.4. 国内外材料应用的差距
1.4.1 材料技术指标 主要是技术指标低、指标少而不全，见后续材料的规格书介绍。
1.4.2 复合材料应用 主要是碳纤维复合材料在电子产品的应用不多。
1.4.3 合金材料低能耗成型工艺 主要是指铝、镁、钛合金零件的成型工艺落后，具体见这一讲 的介绍。
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第一讲 概述
电子产品结构材料特性和选择方法
第一讲 概述 (1课时)
第一讲 概述
1.1 引言 1.1.1 电子产品的结构设计起源和发展 1.1.2.新材料是社会进步的重要因素 案例讨论 1.2 材料选择的原则 1.2.1 通用化 1.2.2 性价比 1.2.3 环保要求 1.3 材料选择的方法 1.3.1 类比和比较 1.3.2 移植
2020/11/9
第一讲 概述
1.3.3 主要指标 1.3.4 加工工艺 1.3.5 材料优选方法 1.4 国内外材料应用的差距 1.4.1 材料技术指标 1.4.2 复合材料应用 1.4.3 合金材料低能耗成型工艺 1.4.4 案例讨论 1.5 小结
第一讲 概述
1.1.引言 1.1.1 电子产品的结Байду номын сангаас设计起源和发展
既然飞机都可以大规模的用复合材料，从发展趋势看，那些电子 产品结构件将会用复合材料？
第一讲 概述
1.5 小结 * 专业细化分工是技术发展的趋势。
* 材料技术是最重要的基础技术，也是今后科技发展的4大方向之一。 * 材料选择的重要方法之一是依靠一流标准和产品规格书。 * 一个量化的材料选择表：塑料和金属强度和刚度的比较表。