Инновационные аспекты современного материаловедения
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
(ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ)
Лабораторный практикум
Казань 2010
УДК 620.2.
ББК 30.3
С40
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор
Казанского государственного технологического университета В.П. Архиреев;
доктор химических наук, профессор Казанского государственного технологического университета Я.В. Ившин
| С40 | Материаловедение (Электротехнические материалы) Лабораторный практикум / Сост.: О.С. Сироткин, А. Е. Сухарников, П.Б. Шибаев, А.М. Трубачева, И.А. Женжурист, Д.Ю. Павлов, А.Е. Бунтин, А.В. Рязанова. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2009. – 156 с. |
| В лабораторном практикуме изложении шесть лабораторных работ по электротехническому материаловедению, посвященных исследованию свойств диэлектриков, сегнетоэлектриков, полупроводников, проводников и магнитомягких материалов. Практикум предваряется инновационными аспектами материаловедения, раскрывающими влияние специфики природы и тонкой химической структуры различных материалов на их естественное разделение на диэлектрики, полупроводники и проводники. |
УДК 620.2.
ББК 30.3
ã О.С. Сироткин, А.Е. Сухарников, П.Б. Шибаев и др., 2010
ã Казанский государственный энергетический университет, 2010
ВВЕДЕНИЕ
Электротехнические материалы (ЭТМ) используются в качестве изделий, эксплуатируемых в качестве элементов для создания конструкций в виде электронных схем, осуществляющих прохождение электрического тока, его изоляцию, генерацию, усиление, выпрямление и т.д. Этими элементами, в виде соответствующих изделий, являются электропровода, кабели, волноводы, изоляторы, резисторы, магниты, трансформаторы, генераторы, диоды, транзисторы, термисторы, лазеры, запоминающие устройства ЭВМ и т.д. Получение конкретного изделия с необходимыми эксплутационными характеристиками возможно только из ЭТМ с комплексом соответствующих физико-химических свойств. А эти свойства являются функцией строения конкретного материала (рис. 1). Причем именно тонкая химическая микроструктура материала и является исходной для последующих мезо- и макроуровней и определяющей формирование ряда базисных инноваций [1 – 5] современного материаловедения (рис. 1, 2, 3, 4, 5).
Порядок изучения работ по предлагаемому практикуму по дисциплине. «Материаловедение. ЭТМ», в принципе, можно начинать как с диэлектрических, так и с проводниковых материалов. При этом всегда важно учитывать специфику природы материала, определяющую распространенность, доступность, свойства и области его практического применения. В пользу первого варианта свидетельствует, факт практического отсутствия в природе проводников в виде чистых металлов (за исключением химически инертных – благородных, типа золота и т.д.), то есть фактически подавляющее число металлов и их сплавов являются искусственными материалами, в отличие от целого ряда диэлектриков. Это связано с тем, что они получаются путем превращения (восстановления) одних химических веществ в другие или в ходе модификации (легирования) их структуры. Кроме того, микроструктура металлов, на тонком электронно-ядерном уровне, характеризуется высокой делокализацией обобществленных электронов (преобладанием степени металличности), то есть является немолекулярной. А, следовательно, строение металлов характеризуется гораздо меньшим структурным разнообразием, по сравнению с неметаллами, особенно на основе молекул и макромолекул (полимерные материалы и т.д.). [6, 7] Поэтому, если придерживаться фундаментальных научных принципов, лежащих в основе химических систем, включая индивидуальные гомо- и гетеросоединения,
Базисные инновации современного материаловедения, как единой науки о металлических и неметаллических материалах:
1. Система базовых (основных и производных) понятий; 2. Унифицированная классификация основных уровней структуры; 3. Единая универсальная модель тонкой химической структуры; 4. Система химических связей и соединений (СХСС), объединяющая «чистые» металлы и неметаллы и раскрывающая общий характер влияния исходной тонкой химической микроструктуры на последующие уровни их структурной организации и специфику их свойств, включая оценку индивидуального вклада различных уровней в характеристику конкретного свойства
 |
ПОЛЕ
МАТЕРИЯ
Элементарное
Атомное _ _ _ _ _
Биологическое
Геологическое
_ _ _ _ _ _ _ _ _
Рис. 1. Инновационная схема современного материаловедения (Сироткин О.С., 2007)
вещества, материалы (рис. 3, 4, 5), и практических реалий, то вещества и материалы, обладающие повышенной степенью ковалентности, являются наиболее распространенными и естественными в природе Земли материальными объектами (атмосфера, гидросфера и большая часть литосферы и биосферы). Специфика их строения – это прежде всего молекулярная структура (низко-, олиго- и высокомолекулярная), определяющая в итоге их отличия от металлов и диэлектрические свойства. Именно поэтому диэлектрики этого типа располагаются ближе к вершине К «Химического треугольника» (рис. 3.), подтверждая идею Дж. Льюиса о том, что чисто химической связью является в первую очередь ковалентная, которая через молекулярный тип химического вещества наиболее полно раскрывает химическую индивидуальность данного уровня строения вещественной материи. Поэтому в рамках единой модели химической связи [1–3] металлическая и ионная компоненты сегодня рассматриваются как наложения на ковалентную базовую компоненту связи, приводящие к «разбавлению» последней и ее делокализации под влиянием первой (гомосвязь) и локализации на более электроотрицательном элементе под влиянием второй (гетеросвязь). При этом диэлектрики образуются и при образовании преимущественно ионных соединений, то есть при приближении к вершине И «Химического треугольника» (рис. 3). А проводники при образовании соединений, располагающихся ближе к вершине М (рис. 3).
Поэтому изучение особенностей электротехнических свойств материалов и их связи со структурой в настоящем практикуме начинается именно с диэлектриков с дальнейшим переходом к полупроводникам и далее к проводникам. Этот порядок соответствует и изложению данного материала в курсе лекций по ЭТМ, читаемых в КГЭУ.
Составителями данного практикума является коллектив преподавателей кафедры МВТМ КГЭУ: О.С. Сироткин, А.Е. Сухарников, П.Б. Шибаев, А.М. Трубачева, И.А. Женжурист, Д.Ю. Павлов, А.Е. Бунтин, А.В. Рязанова. Раздел «Инновационные аспекты современного материаловедения» представлен д.т.н., проф. Сироткиным О.С. Лабораторные работы № 1, 2 подготовлены к.т.н., доц. Сухарниковым А.Е., работа № 3 – к.т.н., ст. преп. Шибаевым П.Б. и ассист. Павловым Д.Ю., работа № 4 – к.т.н., ст. преп. Трубачевой А.М., д.т.н., проф. Сироткиным О.С., работа № 5 – д.т.н., проф. Сироткиным О.С., ассист. Бунтиным А.Е. и ассист. Рязановой А.В., работа № 6 – к.т.н., доц. Женжурист И.А. Основой для составления данного практикума явились методические указания к лабораторным работам, составленные преподавателями кафедры нано- и микроэлектроники Пензенского государственного университета, ссылки на которые приведены в конце соответствующих работ.
Инновационные аспекты современного материаловедения
Инновационные аспекты изложения материаловедения сегодня приобретают крайне важное методологическое и прикладное значение.
При этом предмет материаловедения и логика системного изложения содержания этой дисциплины наиболее полно и точно раскрывается в виде следующей (рис. 1) инновационной схемы. В качестве четырех основных базисных инноваций (опирающихся на новые фундаментальные научные достижения современного материаловедения как единой науки о металлических и неметаллических материалах, позволяющие получать результат следующего поколения), определяющих создание качественно нового системного знания, при изложении данной дисциплины кафедра МВТМ КГЭУ делает упор на следующее:
- единую для металлов и неметаллов систему универсальных базовых понятий (рис. 1), включая элементы системной классификации материалов по различным признакам;
- единую классификацию основных уровней структуры металлов и неметаллов (табл. 1);
- единую универсальную модель химического взаимодействия элементов тонкой электронно-ядерной структуры металлических, полимерных, керамических и других материалов (рис. 2), определяющих их базовое единство и разницу в структуре и свойствах в зависимости от характера локализации-делокализации обобществленных электронов (определяемого через степени ковалентности, металличности и ионности соответствующих гомо- и гетероядерных связей элементов их тонкой структуры);
- систему химических связей и соединений (СХСС), базовых гомо- и гетероядерных веществ металлической и неметаллической природы (рис. 3) в виде «Химического треугольника» (ХТ), включая разворот левой стороны «ХТ» СХСС в виде Периодической системы гомоядерных связей элементов (атомных остовов) в «чистых» металлах, неметаллах и переходных между ними промежуточных (например, полупроводниковых) или полиморфных форм (табл. 2) материалов на их основе.
Традиционно по поведению в электрическом поле ЭТМ делятся на три основных класса: диэлектрические, полупроводниковые и проводниковые. Их значения удельного сопротивления (и ширины запрещенной зоны, эВ) находятся соответственно в пределах 10-8–10-5 (0–0,05), 10-6108 (0,053) и 1071017 (более 3) Ом · м. А по поведению в магнитном поле электротехнические материалы делятся на два класса: магнитные (сильномагнитные) и немагнитные (слабомагнитные) [8]. Обычно для объяснения электропроводящих свойств используется зонная теория твердого тела [4, 5, 8], хотя она сегодня логично дополняется универсальной моделью химической связи элементов тонкой структуры материалов (рис. 2) и единой теорией строения химических соединений, веществ, металлов и неметаллов [13]. Поэтому сегодня особое значение приобретают попытки более строгой научной классификации материалов (рис. 1), включая и ЭТМ. Ведь особенности их свойств определяются спецификой их природы и структурных особенностей (состав, тип связи элементов и строение в целом), которые реально и определяют их свойства. Поэтому классификация материалов по их структуре, является более фундаментальной и важной в научно-педагогическом плане, чем их разделение по свойствам, областям и т.д. Ведь именно специфика структуры материалов и определяет не только их разделение на металлы и неметаллы, но и различные классы электротехнических материалов.
Современная классификация уровней структурной организации материалов, предполагает наличие в них нескольких уровней (табл. 1). Общая характеристика уровней структурной организации (строения) металлических и неметаллических полимерных материалов: микроструктура: тонкая (электронно-ядерная и молекулярная) и нано-, мезо- и макроструктура. Отметим единство их базовой (электронно-ядерной) химической структуры. Проведена основная градация типов связывания элементов структуры различных материалов (химические, физические, механические и смешанные) на разных уровнях их организации.
Сформулировано определение современного материаловедения как самостоятельной естественной науки, единой для металлических, неметаллических и смешанных (гибридных, композиционных и т.д.) видов материалов.
Рассмотрена специфика связи элементов тонкой электронно-ядерной структуры материала [13].
Отмечены особенности движущей силы, механизма образования связи и природы равновесия элементов базового химического уровня тонкой (электронно-ядерной) структуры металлических и неметаллических материалов. Элементами базовой (химической) тонкой структуры материала являются обобществленные электроны и собственно
| Уровни структуры и их размерный интервал |  Структурные элементы в металлах
| Структурные элементы в полимерах | ||
| 1. Микроструктура: | ||||
| тонкая | 1а) электронно-ядерная; ~1–5 Å (15·10-10м) | Атомные остовы и обобществленные электроны, которые осуществляют химическую связь (преимущественно металлическую в металлах и преимущественно ковалентную в полимерах); точечные дефекты: вакансии и т.д. (0,00010,0005 мкм) | ||
| 1б) молекулярная; ~5–10 Å (0,51·10-9 м) | Молекулы в металлах отсутствуют, поэтому структурными элементами данного уровня в них могут быть дефекты соответствующих размеров (0,00050,001 мкм) | Фрагменты макромолекул (атомные группировки) и единичные межзвенные (ван-дер-ваальсовые (ВДВ) и водородные) связи и низкомолекулярные вещества | ||
| 1в)наноструктура; ~10–10 000 Å (10-910-6 м) | Наночастицы (0,001-0,1 мкм) и поверхности раздела; фрагменты, блоки, полигоны (0,11 мкм) и область когерентного рассеивания (0,001-0,01мкм); линейные дефекты: дислокации и дисклинации (0,11 мкм) | Макро(олиго-)молекулы, внутри- и межмолекулярное ВДВ и водородное взаимодействие; надмолекулярные соединения: наночастицы и поверхности раздела; кристаллиты, ламели и границыраздела; линейные дефекты | ||
| 2. Мезоструктура ~104107 Å (10-610-3 м) | Субзерна (1100 мкм) и субграницы; зерна (1001000 мкм) и границы между ними; поверхностные дефекты (дислокационные ансамбли) | НМС: небольшие аксиалиты, эдриты и сферолиты диаметром до нескольких десятков мкм; Поверхностные и небольшие объемные дефекты (поры и т.д.) | ||
| 3. Макроструктура ~107109 Å (10-310-1 м) | Структуры, образованные зернами (волокна, дендриты и т.д.) и поверхность раздела; крупные объемные дефекты (усадочные раковины, поры, трещины и т.д.) | НМС: крупные надмолекулярные образования в виде крупных аксиалитов, эдритов и сферолитов (от нескольких десятков мкм и выше); объемные дефекты (трещины и т.д.) | ||
Примечание: Если в полимерах, на основе линейных макромолекул, наличие наноструктурных элементов является практически естественным (размеры индивидуальных макромолекул реально соответствуют размерам коллоидно-дисперсных систем: 40-80нм), то в металлах появление наночастиц обычно определяется нанотехнологией
Табл. 1. Классификация основных уровней структурной организации металлических и полимерных материалов (Сироткин О.С., Сироткин Р.О. 2006г.) [1, 7].
химические элементы (ядра или атомные остовы). Систематизированы критерии отнесения связей элементов тонкой электронно-ядерной структуры к химическому взаимодействию. Рассмотрены теории и модели трех крайних (предельных) типов химической связи (ковалентной К, металлической М и ионной И). Единая универсальная (смешанная) модель электронно-ядерного химического взаимодействия элементов тонкой структуры реальных металлических и неметаллических материалов. Рассмотрена теория резонанса и квантово-механическая основа единой смешанной модели взаимодействия элементов тонкой электронно-ядерной структуры материала.
Приведена оценка способности элементов к образованию реальных смешанных (промежуточных между предельной ковалентной и налагаемых на нее металлической и ионной составляющих компонент) типов связей, веществ и материалов через факторы состава и природы элемента, а также условий их получения и существования. Оценены степени обобществления электронов (СОЭ), ковалентности (СК), металличности (СМ) и ионности (СИ) связей и предложены методы расчета компонент гомо- и гетероядерных связей с использованием электроотрицательности, потенциалов ионизации, квантово-механических подходов, включая анализ интегралов перекрывания и т.д.
Показано, что именно тонкая электронно-ядерная микроструктура химического вещества и материала на его основе и определяет напрямую (через локализацию и делокализацию, СК и СМ) подвижность обобществленных (валентных) электронов и, далее, образование молекулярных и немолекулярных структур, которые в первую очередь и определяют разделение материалов на диэлектрики, полупроводники и проводники. Этоочевидно следует из единой модели химической связи (рис. 2) и системы химических связей и соединений (СХСС) в виде химического треугольника (рис. 3).
В рамках единой универсальной модели, степень обобществленных электронов (СОЭ) в результате наложения всех трех компонент химической связи друг на друга и характер локализации-делокализации ОЭ в межъядерном пространстве химического соединения можно описать в общем виде уравнением суммарной волновой функции
| yОЭ = С1yков + С2yмет + С3yион, | (1) |
где С1, С2 и С3 коэффициенты, определяющие долю каждой из трех составляющих связи, которые в сумме равны единице или 100 %.
Рис. 2. Плоскостное изображение единой модели химической связи элементов тонкой структуры металлов и неметаллов [1–3], как совокупности ковалентной – К (точка К), металлической – М (вдоль оси металло-ковалентности Х) и ионной – И (вдоль оси ионно-ковалентности Y) составляющих (компонент) реального взаимодействия атомных остовов (ядер) в гомо- (Э’-Э’) и гетероядерных (Э’-Э’’) в тонком микроуровне их структурной организации (см. табл. 1)
Эта модель послужила фундаментальной основой создания Системы химических связей и соединений (СХСС) в виде «Химического треугольника», объединяющей металлы и неметаллы (рис. 3) и раскрывающей общий характер влияния химической микроструктуры на последующие уровни их строения и специфику свойств, включая оценку индивидуального вклада различных уровней в характеристику конкретного эксплуатационного свойства [1, 2, 7].
Система химических связей и соединений (СХСС), веществ и металлических и неметаллических материалов на их основе [13].
Рассмотрены исходные теоретические положения, определяющие единство и специфику тонкой электронно-ядерной химической структуры и свойств веществ и материалов. В СХСС в виде «Химического треугольника» в вершинах находятся три предельных типа связи: К, М и И.
СХСС позволяет вскрыть общие закономерности изменения структуры веществ и материалов в зависимости от их положения в СХСС при переходе от неметаллов к металлам (молекулярная и немолекулярная, аморфная и кристаллическая и т.д.). Создана базовая (исходная) структурная классификация химических веществ и материалов, в зависимости от их положения в СХСС, на классы: гомо- и гетероядерные; типы:
Рис. 3. «Химический треугольник» как единая система химических связей и соединений (СХСС), веществ, металлических и неметаллических материалов на их основе © Сироткин О.С., вариант 2005 [13].
молекулярные дальтониды: низко-(моно-), средне- (олиго-) и высоко- (макро-) молекулярные; немолекулярные – бертоллиды: металлические (металлы) и ионные; группы: ковалентные (на основе молекулярных гомо- и гетеросоединений), металлические (на основе немолекулярных гомо- и гетеросоединений) и ионные (на основе немолекулярных гетеросоединений).
Причем наиболее наглядно разделение веществ и материалов на три вышеотмеченные группы, в зависимости от типа химической связи и структуры прослеживается на примере гомоядерных связей элементов (табл. 2) и соединений Периодической системы (ПС). С уменьшением степени ковалентности и увеличением степени металличности при переходе в группах ПС сверху вниз и в периодах справа налево (табл. 2) логично возрастает электропроводность и падают диэлектрические характеристики веществ (то есть, диэлектрики располагаются правее жирной линии, разделяющей неметаллы и металлы, проводники левее этой линии, а полупроводники вблизи этой линии). При этом разница в свойствах диэлектриков и проводников напрямую определяется типом их структуры (ковалентная молекулярная или металлическая немолекулярная). Зависимость электрического сопротивления v от степени металличности СМ подтверждает (рис. 4) прямую зависимость электрической проводимости от тонкой электро-ядерной химической микроструктуры материала.
Влияние типа связи элементов тонкой структуры материала на основе гомоядерных соединений элементов Периодической системы на такое их свойство, как проводимость (электрическое сопротивление), позволяющее разделить металлические и неметаллические материалы на проводники, полупроводники и диэлектрики, приведено в табл. 2. На рис. 4 представлена зависимость электрического сопротивления v от СМ, из которой видно, что в этой зависимости можно выделить две области, образованные соответствующими материалами. Первую область образуют металлы; для нее характерно относительно небольшое абсолютное значение градиента v /СМ. Вторую область образуют полупроводники и диэлектрики; данная область характеризуется бóльшим абсолютным значением градиента v /СМ. Условной границей между этими двумя областями можно считать значение СМ 50 % (и, соответственно, СК также около 50 %).
| ||||||||||||||||||||||||||
| Liм 23,42 76,57 Литий | Beм 39,69 60,31 Берилий | Beм 1 39,69 2 60,31 3 БЕРИЛИЙ 4 | 1 – обозначение элемента 2 – степень ковалентности – Cк, % 3 – степень металличности – См, % 4 – название элемента где м металл | [C]n 68,35 31,65 Углерод | где, n – степень полимеризации 1,2,3-мерность структуры | [B]n 51,03 48,97 Бор | [C]n 68,35 31,65 Углерод | N2 78,80 21,20 Азот | O2 89,40 10,60 Кислород | F2 100 Фтор | ||||||||||||||||
| Naм 22,51 77,48 Натрий | Mgм 33,26 66,74 Магний | Alм 44,52 55,48 Алюминий | [Si]n 50,27 49,73 Кремний | [Р]n ,P4 56,62 43,38 Фосфор | S8,[S]n 65,75 34,25 Сера | Cl2 73,79 26,21 Хлор | ||||||||||||||||||||
| Kм 20,67 79,33 Калий | Caм 26,51 73,49 Кальций | Scм 32,25 67,75 Скандий | Tiм 35,62 64,38 Титан | Vм 41,16 58,84 Ванадий | Crм 43,51 56,49 Хром | Mnм 43,84 56,16 Марганец | Feм 44,02 55,98 Железо | Coм 46,67 53,33 Кобальт | Niм 46,80 53,20 Никель | Cuм 49,33 50,67 Медь | Znм 46,54 53,45 Цинк | Gaм 44,24 55,76 Галлий | Ge 49,46 50,54 Германий | Asм [As] n 53,1654,29 46,84 46,71 Мышьяк | [Se]n ,Se8 65,29 34,79 Селен | Br2 71,06 28,94 Бром | ||||||||||
| Rbм 19,50 80,49 Рубидий | Srм 24,31 75,69 Стронций | Yм 30,36 69,64 Итрий | Zrм 33,14 66,86 Цирконий | Nbм 36,43 63,57 Ниобий | Moм 38,71 61,29 Молибден | Tcм 41,54 58,46 Технеций | Ruм 41,51 58,48 Рутений | Rhм 44,22 55,78 Родий | Pdм 38,65 61,35 Палладий | Agм 39,11 60,89 Серебро | Cdм 42,12 57,88 Кадмий | Inм 43,64 56,36 Индий | Snм [Sn] n 45,6247,67 54,38 52.33 Олово | Sbм [Sb] n 48,9650,07 51,04 49,93 Сурьма | [Te]n 54,92 45,08 Телур | I2 59,24 40,76 Йод | ||||||||||
| Csм 18,59 81,41 Цезий | Baм 23,98 76,02 Барий | Laм 30,15 69,85 Лантан | Hfм 32,71 67,29 Гафний | Taм 35,64 64,36 Тантал | Wм 38,48 61,52 Вольфрам | Reм 42,18 58,82 Рений | Osм 41,21 58,79 Осмий | Irм 43,69 56,31 Иридий | Ptм 38,60 61,39 Платина | Auм 38,43 61,39 Золото | Hgм 41,13 58,84 Ртуть | Tlм 42,52 57,48 Таллий | Pbм 44,98 55,02 Свинец | Biм 47,20 52,80 Висмут | Poм 49,38 50,62 Полоний | At2 55,69 44,31 Астат | ||||||||||
Табл. 2. Периодическая система гомоядерных химических связей элементов и основных типов исходных металлических и неметаллических соединений и материалов их основе. © Сироткин О.С. и др. [1, 37]
Примечание к табл. 2: Проводники (металлы) располагаются левее жирной линии в таблице, а полупроводники (B, Si, Ge, Sn, C, P, As, S, Se, Te) и диэлектрики (неметаллы) – правее, причем основными полупроводниками являются B, Si, Ge, Sn, лежащие на границе, где Сm Ck
|
Рис. 4. Зависимость электрического сопротивления v от степени металличности СМ материалов на основе гомоядерных химических соединений s-, p-, d-элементов Периодической системы [4, 5, 7]
Таким образом выше реально продемонстрировано влияние элементного состава и типа связи элементов тонкого химического строения материала на его структуру и свойства из которого следует, что диэлектрики характеризуются специфическим составом (в основном р-элементы), превышением ковалентной компоненты гомоядерной связи над металлической в соединениях (определяя образование на этой основе низко- и высокомолекулярных соединений и полимерных материалов). Металлы же построены в основном из s- и d-элементов ПС (Сm > Ck), структура является немолекулярной, а свойства – проводниковые.
В случае гетероядерных соединений диэлектрические материалы в основном образуются на основе неорганических (безуглеродных) полимерных веществ и материалов (фосфатов, силикатов и т.д. и материалов типа неорганических стекол, керамик, ситаллов и т.д.) в которых также преобладает ковалентная компонента (с появлением дополнительно ионной). Также диэлектрические материалы образуются на основе преимущественно ионных соединений (солей) на основе сочетания s- и p-элементов (типа NaCI), где роль металлической компоненты связи также не является определяющей.
Библиографический список
к разделу «Инновационные аспекты современного материаловедения»
1. Сироткин О.С. Теоретические основы общего материаловедения / О.С. Сироткин Казань: КГЭУ, 2007. – 348 с.
2. Сироткин О.С. Начала единой химии / О.С. Сироткин Казань: Изд-во АН РТ «ФЭН», 2003. – 252 с.
3. Современное материаловедение: Программа, методические указания и контрольные задания. Для студентов-заочников / Сост.: О.С. Сироткин, Р.О. Сироткин, А.М. Трубачева, П.Б. Шибаев. Казань: КГЭУ, 2009. – 68 с.
4. Сироткин О.С. Проводниковые и полупроводниковые материалы / О.С. Сироткин, Т.Б. Татаринцева, В.И. Уваров Казань, КГЭУ, 2008. – 154 с.
5. Сироткин О.С. Электротехнические материалы. Диэлектрики / О.С. Сироткин, И.А. Женжурист Казань, КГЭУ, 2008. – 116 с.
6. Сироткин О.С., Сироткин Р.О., Иванова С.Н., Трубачева А.М. Анализ соотношения компонент гомоядерной химической связи элементов Периодической системы и разделение соединений на их основе на металлы и неметаллы. Технология металлов № 2, 2007. С. 3237.
7. Сироткин Р.О. Единство и различие структуры и свойств полимерных и металлических материалов. Технология металлов № 7, 2008. С. 3844.
8. Колесов С.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учеб. пособие для вузов/ С.Н. Колесов, И.С. Колесов. – М.: «Высшая школа, 2007.– 519 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1