Τεχνολογία Ηλεκτρολογικών Υλικών

Κωδικός Μαθήματος
Τύπος Μαθήματος	Θεωρητικό - Υποχρεωτικό
Κατηγορία Μαθήματος	ΜΓΥ
Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας	Θεωρία	3
	Ασκήσεις Πράξης	0
	Εργαστήριο	0
Πιστωτικές Μονάδες	Θεωρία	5
	Εργαστήριο	0
	ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ	5

Στόχος / Σκοπός μαθήματος

Το μάθημα έχει σαν σκοπό να δώσει στους σπουδαστές βασικές γνώσεις για τον ευρύτατο και συνεχώς εξελισσόμενο τομέα των τεχνικών υλικών που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρολογικές εφαρμογές και για τις ιδιότητές τους. Μέσα από την κατανόηση της σχέσης μεταξύ της δομής των υλικών, των διεργασιών στις οποίες είναι δυνατόν να υποβληθούν, της τεχνολογίας παραγωγής τους και των ιδιοτήτων τους, θα είναι σε θέση κατά την επαγγελματική τους σταδιοδρομία να επιλέγουν, μελετώντας κάθε φορά ένα σύνολο από παραμέτρους, το καταλληλότερο υλικό για κάθε εφαρμογή μέσα από μία μεγάλη ποικιλία διατιθέμενων υλικών, καθώς επίσης να συμμετέχουν στην έρευνα και τον σχεδιασμό νέων υλικών με βελτιωμένες ιδιότητες. Το μάθημα στοχεύει στο να παρουσιάσει στους σπουδαστές μερικά από τα κυριότερα υλικά που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρολογικές εφαρμογές. Θα αναλυθούν οι ιδιότητες των υλικών αυτών σε σχέση με την μακροσκοπική και μικροσκοπική δομή τους, καθώς επίσης θα παρουσιαστούν διεργασίες και τεχνολογίες με τις οποίες μπορεί να τροποποιήσουμε στην δομή των υλικών, να παρουσιάσει μερικές από τις παραμέτρους που θα πρέπει να μελετώνται κάθε φορά για την ορθή επιλογή ενός υλικού, να αναδείξει την πολυπλοκότητα της διαδικασίας επιλογής του καταλληλό-τερου για κάθε εφαρμογή υλικού μέσα από ένα πλήθος διαθέσιμων υλικών.

Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του μαθήματος κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :

Εβδομάδα	Π ε ρ ι γ ρ α φ ή
1^η	Αρχές των υλικών (ιδιότητες, δομή, κρυσταλλικά συστήματα)
2^η	Ηλεκτρικά αγώγιμα υλικά και ηλεκτρικές αντιστάσεις, Μέταλλα, Κράματα, Διαγράμματα ισορροπίας των φάσεων.
3^η	Αγωγιμότητα μετάλλων. Μεταβολή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης καθαρών μετάλλων με την κραματοποίηση τους. Φυσική ερμηνεία.
4^η	Ειδική αντίσταση μονοφασικών κραμάτων (στερεά διαλύματα) - και πολυφασικών κραμάτων. Αγώγιμα υλικά ηλεκτρολογικών εφαρμογών και κριτήρια επιλογής τους.
5^η	Αγώγιμα υλικά διάκριση αγωγών, αγωγιμότητα μετάλλων, υλικά υψηλής αγωγι-μότητας χαλκός, αλουμίνιο, σίδηρος, νάτριο, άργυρος, χρυσός, υδράργυρος υλικά επαφών.
6^η	Σχέση μεταξύ της δομής, της κατεργασίας των υλικών και των ιδιοτήτων τους.
7^η	Γενικά κριτήρια για την επιλογή υλικών που να ικανοποιούν τις απαιτήσεις της κάθε εφαρμογής.
8^η	Ημιαγωγοί (διάκριση ,αγωγιμότητα ημιαγωγών, ημιαγωγοί ενώσεων, γέφυρες, μεταβολή αντίστασης με την θερμοκρασία, φυσικοχημικά χαρακτηριστικά ημι-αγωγών, ιδιότητες). Παραγωγή μονοκρυστάλλων κατασκευή μικροηλεκτρονικών κυκλωμάτων).
9^η	Υπεραγωγοί (εξήγηση υπεραγωγιμότητας, κρίσιμο μαγνητικό πεδίο, φαινόμενο MEISSNER, μικροσκοπική θεώρηση υπεραγωγιμότητος, υπεραγώγιμα υλικά, εφαρμογές).
10^η	Μαγνητικά υλικά (διάκριση αγωγών, εξήγηση μαγνητικών χαρακτηριστικών, μαγνητικές περιοχές και καμπύλη υστέρησης, μαγνητικές ιδιότητες ατόμων σκληροί και μαλακοί μαγνήτες) .
11^η	Κατασκευή μαγνητικών ταινιών).Μονωτικά-διηλεκτρικά υλικά, Πλαστικά, Συγκολλητικά υλικά
12^η	Ειδικά Θέματα, Υγροί κρύσταλλοι, οπτικές ίνες, Οθόνες πλάσματος κλπ.
13^η	Τυποποίηση, Προδιαγραφές, Έλεγχος ποιότητας υλικών.

Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του θεωρητικού μαθήματος οι σπουδαστές θα είναι σε θέση να γνωρίζουν τα ηλεκτρολογικά υλικά και τις ιδιότητές τους και θα έχουν τη δυνατότητα της επιλογής του καταλληλότερου για κάθε εφαρμογή υλικού μέσα από ένα πλήθος διαθέσιμων υλικών.

Προσόντα και ειδικότητα του εκπαιδευτικού που απαιτούνται για την εφαρμογή και την επίτευξη των μαθησιακών στόχων του μαθήματος : Κατάλληλη εκπαιδευτική, ερευνητική, επιστημονική, επαγγελματική εμπειρία στο γνωστικό αντικείμενο της Επιστήμης των Υλικών με έμφαση στα Ηλεκτρολογικά Υλικά.

Διδακτικά βοηθήματα

Γ.Γ. Αντωνόπουλου «Μέταλλα και Κράματα» University Studio Press, Θεσσαλονίκη 1986.
Α. Σ. Βατάλης «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη, 2007.
Κ. Καγκαράκη «Μαθήματα στα Ηλεκτροτεχνικά Υλικά», Αθήνα 1988.
Α. Δ. Παπαργύρης, Σ.Α. Παπαργύρη «Εισαγωγή στην Επιστήμη και την Τεχνολογία Μηχανολογικών Υλικών», Εκδόσεις ΖΗΤΗ, Θεσσαλονίκη, 2008.
Α.Δ. Παπαργύρης «Μεταλλογνωσία Εργαστηριακές Ασκήσεις», Εκδόσεις ΖΗΤΗ, Θεσσαλονίκη, 2004.
Κ.Ε. Σαββάκης «Τεχνολογία Υλικών – Υλικά Τεχνολογικών Εφαρμογών», Εκδόσεις Ιων, 2η έκδοση 2000.
Α.Α. Τζαβάρα «Η δομή και οι ιδιότητες των Υλικών», (μετάφραση – επιμέλεια «Τhe structureandpropertiesofmaterials» infourvolumes, EditedbyJohnWulff) Θεσσαλονίκη, 1981.
Α. Τζιαμπάζης, Β. Τζιαμπάζη «Τεχνολογία Υλικών και Εξαρτημάτων Ηλεκτρικών και Ηλεκτρονικών Συσκευών», Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα 1991.
Γ. Δ. Χρυσουλάκης, Δ.Ι. Παντελής «Επιστήμη και Τεχνολογία των μεταλλικών υλικών», Παπασωτηρίου, Αθήνα, 1996.
Ε. Αναστασάκη, Λ. Απέκη, Ρ. Βλαστού, Η. Κατσούφη, Δ. Νταουκάκη, Κ. Παπαδόπουλου, Β. Πέογλου, Π. Πίσση, Δ. Πίτλιγγερ, Κ. Στεφανή, Κ. Χριστοδουλίδη, Εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικής, ΕΜΠ, Τομές Φυσικής, Γενικό Τμήμα, Εκδόσεις Συμμετρία 1994.
R.E.Hummel “Electronic Properties of Materials” Springer,3rd edition, 2001.
E. Ignatowitz, O. Spielvogel, K. Tkotz, Τεχνολογία Ηλεκτροτεχνικών Υλικών, 1 Η Ελληνική έκδοση,Εκδόσεις Ίων, Αθήνα, 2004