Availability: Werkstoffe in der Elektrotechnik

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Title:	Werkstoffe in der Elektrotechnik Grundlagen - Struktur - Eigenschaften - Prüfung - Anwendung - Technologie : mit 331 Bildern, 91 Tabellen sowie zahlreichen Beispielen, Übungen und Testaufgaben
From:	von Hansgeorg Hofmann und Jürgen Spindler ; begründet von Hans Fischer †
Person:	Hofmann, Hansgeorg 1941-2020 Verfasser aut Spindler, Jürgen Fischer, Hans Begründer eines Werks
Main Authors:	Hofmann, Hansgeorg 1941-2020 (Author), Spindler, Jürgen 1941-2020 (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	München Hanser [2018]
Edition:	8., aktualisierte Auflage
Series:	Lernbücher der Technik
Subjects:	Werkstoff Elektrotechnik Werkstoffkunde ELEK2019 Fertigungsverfahren Grundlagen Halbleiter-, Magnet-, supraleitende Werkstoffe Leiter-, Widerstands-, Kontaktwerkstoffe mechanisches/ elektrisches Verhalten Studierende und Dozenten der Elektrotechnik und Mechatronik an Hochschulen und Berufsakademien Elektrotechniker in der Praxis Elektrotechnikl Werkstoffe TN000 Lehrbuch
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Physical Description:	382 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm
ISBN:	9783446458536 3446458530

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adam_text	INHALT VERWENDETE FORMELZEICHEN (FZ) MIT EINHEITEN (E) UND A BKUERZUNGEN........................................ 13 1 GRUNDLAGEN 1.0 UE B E RB LIC K ........................................................................................................................... 19 1.1 ATOMBAU UND BINDUNGEN ............................................................................................... 21 1.1.1 ELEKTRONENVERTEILUNG IM E IN ZELATO M ................................................................... 21 1.1.2 BINDUNGSZUSTAENDE.................................................................................................. 24 1.1.2.1 ATOMBINDUNG ......................................................................................... 24 1.1.2.2 IONENBINDUNG ......................................................................................... 29 1.1.2.3 M ETALLBINDUNG......................................................................................... 31 1.2 BILDUNG VON ORDNUNGSZUSTAENDEN IN FESTEN METALLISCHEN UND NICHTMETALLISCHEN ANORGANISCHEN W ERKSTOFFEN............................................................................................... 34 1.2.1 IDEALE KRISTALLSTRUKTUR ......................................................................................... 36 1.2.2 GITTERTYPEN ........................................................................................................... 37 1.2.3 MILLERSCHE INDIZIERUNG ZUR ANGABE DER LAGE VON G ITTEREB EN EN ..................... 42 1.2.4 REALE K RISTALLSTRUKTUR............................................................................................ 43 1.3 BILDUNG VON ORDNUNGSZUSTAENDEN IN FLUESSIGKRISTALLINEN WERKSTOFFEN ............................ 48 1.3.1 NEMATISCHE P H A S E N ............................................................................................... 49 1.3.2 CHOLESTERISCHE PHASEN ......................................................................................... 51 1.3.3 SMEKTISCHE PHASEN ............................................................................................... 52 1.3.4 KOLUMNARE PHASEN ............................................................................................... 53 1.3.5 A U SB LIC K ................................................................................................................. 53 1.4 BILDUNG VON PHASEN, PHASENGLEICHGEWICHTSDIAGRAMME................................................. 55 1.4.1 PHASENUEBERGANG FLUESSIG-FEST UND FEST-FLUESSIG; SCHMELZEN UND ERSTARREN .... 55 1.4.2 ZUSTANDSDIAGRAMME VON METALLISCHEN ZWEISTOFFSYSTEMEN ............................... 59 1.4.2.1 LEGIERUNGEN MIT VOLLSTAENDIGER LOESLICHKEIT DER KOMPONENTEN IM FLUESSIGEN ZUSTAND UND UNLOESLICHKEIT IM FESTEN ZUSTAND (V -D IAGRAM M )......................................................................................... 62 1.4.2.2 LEGIERUNG MIT VOLLSTAENDIGER LOESLICHKEIT DER KOMPONENTEN IM FLUESSIGEN UND VOELLIGER LOESLICHKEIT IM FESTEN ZUSTAND (LINSENDIAGRAM M )................................................................................... 64 1.4.2.3 LEGIERUNGEN MIT VOLLSTAENDIGER LOESLICHKEIT DER KOMPONENTEN IM FLUESSI GEN UND TEILWEISER LOESLICHKEIT IM FESTEN ZUSTAND (MISCHUNGSLUECKE) . . 66 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 1 ........................................................................................................... 69 2 DAS MECHANISCHE VERHALTEN VON WERKSTOFFEN 2.0 UE B E RB LIC K .......................................................................................................................... 71 2.1 AUSGEWAEHLTE MECHANISCHE UND THERMISCHE KENNGROESSEN .............................................. 72 2.1.1 MECHANISCHE WERKSTOFFKENNGROESSEN ................................................................... 72 2.1.1.1 ZUGVERSUCH NACH DIN EN ISO 6892-1 FUER METALLE ........................... 72 2.1.1.2 ZUGVERSUCH FUER KUNSTSTOFFE NACH DIN EN ISO 527-1 ......................... 75 2.1.1.3 HAERTEPRUEFUNG ........................................................................................ 77 2.1.1.4 SCHLAGFESTIGKEIT ..................................................................................... 78 2.1.2 THERMISCHE W ERKSTOFFKENNGROESSEN...................................................................... 79 2.2 DAS VERFORMUNGSVERHALTEN METALLISCHER W ERKSTOFFE....................................................... 82 2.2.1 ELASTISCHE UND PLASTISCHE VERFORMUNG ................................................................ 82 2.2.2 KRISTALLERHOLUNG UND REKRISTALLISATION................................................................ 85 2.3 DAS VERFORMUNGSVERHALTEN NICHTMETALLISCHER W ERKSTOFFE ............................................. 90 2.3.1 DAS VERFORMUNGSVERHALTEN POLYMERER ORGANISCHER W ERK STO FFE......................... 90 2.3.2 DAS VERFORMUNGSVERHALTEN NICHTMETALLISCHER ANORGANISCHER WERKSTOFFE .... 93 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 2 ................................................. 97 3 DAS ELEKTRISCHE VERHALTEN VON WERKSTOFFEN 3.0 UE B E RB LIC K ........................................................................................................................... 99 3.1 URSACHEN DER ELEKTRISCHEN LEITFAEHIGKEIT IM F E S TK OE RP E R ................................................. 99 3.2 LEITUNGSMECHANISMEN ......................................................................................................... 102 3.2.1 L EITER............................................................................................................................102 3.2.2 N IC H TLE ITE R.................................................................................................................. 105 3.2.3 HALBLEITER .................................................................................................................. 105 3.2.4 S UPRALEITER.................................................................................................................. 107 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 3 ............................................................................................................... 110 4 ELEKTROCHEMISCHES VERHALTEN METALLISCHER WERKSTOFFE 4.0 UE B E RB LIC K ...............................................................................................................................111 4.1 REDOX-REAKTIONEN UND DAS ELEKTROCHEMISCHE POTENZIAL ..................................................111 4.2 GALVANISCHE Z E L L E N ............................................................................................................... 116 4.2.1 ZELLEN MIT METALL-ANODEN (M IN U SP O L).................................................................... 119 4.2.2 ZELLE MIT LL-IONEN ALS E LE K TRO D E N .......................................................................... 121 4.3 BRENNSTOFFZELLEN..................................................................................................................... 125 4.4 DIE ELEKTROLYSE ..................................................................................................................... 128 4.5 DIE ELEKTROCHEMISCHE K O RRO S IO N ..........................................................................................130 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 4 ............................................................................................................... 134 5 LEITERWERKSTOFFE 5.0 UE B E RB LIC K ...............................................................................................................................136 5.1 DER SPEZIFISCHE ELEKTRISCHE WIDERSTAND ............................................................................. 136 5.2 WERKSTOFFE FUER KOMPAKTE LEITER ..........................................................................................144 5.3 WERKSTOFFE FUER LEITSCHICHTEN UND SCHICHTKOM BINATIONEN..................................................155 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 5 ............................................................................................................... 162 6 WIDERSTANDSWERKSTOFFE 6.0 UE B E RB LIC K ...............................................................................................................................163 6.1 WERKSTOFFE FUER KOMPAKTE W IDERSTAENDE................................................................................ 163 6.1.1 PRAEZISIONS-UND MESSWIDERSTAENDE .......................................................................... 164 6.1.2 HEIZWIDERSTAENDE (DIN 1 7 4 7 0 ) ............................................................................. 165 6.1.3 WERKSTOFFE FUER DEHNUNGSMESSSTREIFEN .................................................................... 166 6.2 WERKSTOFFE FUER WIDERSTANDSSCHICHTEN ................................................................................ 168 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 6 ............................................................................................................... 172 7 KONTAKTWERKSTOFFE 7.0 UE B E RB LIC K ...............................................................................................................................174 7.1 DER BEWEGTE K O N TA K T............................................................................................................ 174 7.1.1 PHYSIKALISCHE UND CHEMISCHE VORGAENGE AM KONTAKT ........................................... 175 7.1.2 WERKSTOFFE FUER BEWEGTE K O N TA K TE ............................................................................. 178 7.2 DER FESTE K O N TA K T.................................................................................................................. 182 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 7 ............................................................................................................... 189 8 HALBLEITERWERKSTOFFE 8.0 UE B E RB LIC K ............................................................................................................................ 190 8.1 WERKSTOFFE FUER SPERRSCHICHT GESTEUERTE HALBLEITERBAUELEMENTE ..................................... 191 8.1.1 LEITUNGSMECHANISMEN, DIE N- UND P -L E ITU N G ....................................................... 193 8.1.2 DIE SPEZIFISCHE ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT VON H ALBLEITERW ERKSTOFFEN ................... 196 8.1.3 VORGAENGE AM P -N -UE B ERG AN G ...................................................................................198 8.1.4 VORGAENGE IN DER P-N-P- BZW. N-P-N-GRENZSCHICHT ................................................. 206 8.1.5 VORGAENGE IM FELDEFFEKTTRANSISTOR (FET) ............................................................. 208 8.2 WERKSTOFFE FUER VOLUMENHALBLEITERBAUELEMENTE ................................................................ 210 8.2.1 WERKSTOFFE FUER FOTOW IDERSTAENDE ............................................................................ 211 8.2.2 WERKSTOFFE FUER HALL-SONDEN ................................................................................212 8.2.3 WERKSTOFFE FUER THERMISTOREN UND V A RIS TO RE N ....................................................... 213 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 8 ........................................................................................................216 9 ISOLIERSTOFFE UND DIELEKTRISCHE WERKSTOFFE 9.0 UE BERBLICK..............................................................................................................................218 9.1 ELEKTRISCHE K ENNGROESSEN..................................................................................................... 220 9.1.1 SPEZIFISCHER DURCHGANGSWIDERSTAND (INNENWIDERSTAND) .....................................220 9.1.2 OBERFLAECHEN WIDER STAND .........................................................................................221 9.1.3 KRIECHSTROMFESTIGKEIT ............................................................................................222 9.1.4 DURCHSCHLAGFESTIGKEIT ............................................................................................222 9.2 DIELEKTRISCHES VERHALTEN ..................................................................................................225 9.2.1 POLARISATION UND POLARISATIONSMECHANISMEN ....................................................... 225 9.2.2 PERMITTIVITAETSZAHL (DIELEKTRIZITAETSZAHL) ................................................................ 228 9.2.3 DIELEKTRISCHER V ERLUSTFAKTOR...................................................................................230 9.2.4 TEMPERATUR- UND FREQUENZABHAENGIGKEIT ............................................................. 231 9.3 ISOLIERSTOFFE.......................................................................................................................... 233 9.3.1 ISOLIERSTOFFE FUER KABEL UND L E ITU N G E N ................................................................... 234 9.3.2 ISOLIERSTOFFE FUER ELEKTRONISCHE BAUGRUPPEN UND BAUELEMENTE ............................235 9.4 DIELEKTRIKA FUER K O N D EN SATO REN .........................................................................................244 9.5 DIELEKTRIKA FUER SENSOREN UND AKTUATOREN ...................................................................... 249 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 9 ........................................................................................................255 10 SUPRALEITENDE WERKSTOFFE 10.0 UE B E RB LIC K .......................................................................................................................... 257 10.1 WERKSTOFFENTWICKLUNG UND ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN .............................................. 257 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 10 263 11 MAGNETWERKSTOFFE 11.0 UE B E RB LIC K .......................................................................................................................... 264 11.1 DAS MAGNETISCHE VERHALTEN VON WERKSTOFFEN ................................................................ 264 11.1.1 MAGNETISCHE G R OE SS E N ............................................................................................264 11.1.2 URSACHEN DES MAGNETISMUS ............................................................................... 266 11.2 FERROMAGNETISCHE WERKSTOFFE ........................................................................................ 272 11.2.1 HARTMAGNETISCHE FERROM AGNETIKA ...................................................................... 276 11.2.2 WEICHMAGNETISCHE F ERROM AGNETIKA ................................................................... 281 11.3 FERRIMAGNETISCHE W ERKSTOFFE ........................................................................................... 288 11.4 MAGNETWERKSTOFFE FUER SPEICHER ..................................................................................... 292 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 11 299 12 LICHTWELLENLEITER 12.0 UE B E RB LIC K ........................................................................................................................... 301 12.1 PHYSIKALISCHE G RU N D LA G E N ................................................................................................301 12.2 WERKSTOFFE UND T ECH N O LO G IE.............................................................................................306 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 12 311 13 FERTIGUNGSVERFAHREN IN DER ELEKTROTECHNIK UND ELEKTRONIK 13.0 UE B E RB LIC K ........................................................................................................................... 312 13.1 VERFAHREN DER SI-TECHNOLOGIE ......................................................................................... 312 13.1.1 EINKRISTALLINES SILIZIUM ...................................................................................... 312 13.1.2 PLANARTECHNIK ......................................................................................................315 13.2 METALLISIERUNG VON DIELEKTRIKA ...................................................................................... 316 13.3 LEITERPLATTENTECHNIK .........................................................................................................321 13.3.1 ALLGEMEINES .........................................................................................................321 13.3.2 TECHNOLOGISCHE VARIANTEN ZUR LEITERPLATTENHERSTELLUNG .................................. 323 SELBSTKONTROLLE ZU KAPITEL 13 331 LOESUNGSTEIL LOESUNGEN DER UE B U N G E N ..................................................................................................................... 332 LOESUNGEN ZUR S ELBSTKONTROLLE............................................................................................................362 VERWENDETE UND WEITERFUEHRENDE LITERATUR ...................................................................................... 364 BILDNACHW EIS........................................................................................................................................369 SACH WORTVERZEICHNIS........................................................................................................................... 370
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