химический каталог




Синтез минералов. Том 1

Автор B.Е.Хаджи, Л.И.Цинобер, Л.М.Штеренлихт и др.

ыявить локальный максимум степени превращения графита в алмаз с последующим спадом ее до нуля в области малых концентраций азота в ростовой системе представляют собой относительную величину:

где mw и /п0 —массы алмазов, полученных в идентичных условиях, в легированной соединениями азота и исходной системах; тг — масса исходного графита.

Аномальный ход зависимости l = f{CN) указывает на более сложное, чем это следует из табл. 22, влияние азота на энергетические параметры кристаллизации алмаза. Интересно отметить, что аналогичное изменение ? было зафиксировано и при введении в среду кристаллизации алмаза бора — второго ближайшего соседа углерода.

Для выявления характера зависимостей Еа /(Ск) и a = f(CN) представим энергию зародышеобразования в изотермических условиях как функцию скорости образования центров кристаллизации ft. Используя экспериментальные значения скоростей в исходной (п0) и легированной азотом (nN) системах, легко получить

23 Заказ № 122 353

выражение для работы зародышеобразования Ea=f{CN) и межфазной энергии а=/(СЛ) относительно энергии активации (Еа) в исходной системе:

5.<С,,) = Я.-АГ1п-2«-; (51)

По

о (С„) = [(Ea-kT In (РД^]"3, (52)

где Др. — изменение термодинамического потенциала системы при переходе графита в алмаз. Дц является функцией порогового для алмазообраэования давления, зависимость которого от концентрации примесного азота легко определить экспериментально.

Оценки Ea = j(CN) показывают, что с увеличением концентрации примесь азота выступает сначала как добавка, активирующая зародышеобразование, затем — как подавляющая процесс. Учитывая гетерогенный характер образования центров кристаллизации, можно предположить, что причиной аномального хода зависимости Еа = 1(Сц) является (при малом содержании примесного азота) активизация капиллярных свойств расплава по отношению к графиту и алмазу, при высокой концентрации примеси— снижение вплоть до полного отсутствия смачивания в системе.

Это предположение подтверждают результаты исследования адгезионного взаимодействия графита с расплавом (массовые доли компонентов: 40% Ni; 60% Мп), содержащим в различной концентрации примесь CaCN2. Исследование проводилось методом покоящейся капли при давлении 3- 104 Па. Измерение краевого угла смачивания графита Оме-г расплавом Ni — Мп показало, что с повышением концентрации примесного азота в расплаве 0ме-г изменяется следующим образом.

Содержание примесного азота, массовая доля, % 0 0,035 0,09 0,175 0,26 0,35 0,5

вМе_г, градус 56 53 48 62 75 90 90

Очевидно, что с увеличением содержания добавки до концентрации примесного азота по массе 0,09—0,1 % смачивание графита растет, затем уменьшается, и при 0,3—0,35 % отмечается эффект полного несмачивания. Тесная корреляция полученной зависимости 9ме- =f(CNJ с ходом кривых Ea = f(CK) и o=f(Cw) свидетельствует в пользу предположения о влиянии азота на процессы кристаллизации в значительной степени за счет изменения поверхностных свойств расплава. Кроме того, примесь азота влияет и на растворимость углерода в расплаве, что будет рассмотрено ниже.

Известно, что при взаимодействии расплавов металлов IV— VIII групп с графитом происходит как его растворение, так и внедрение атомов металла в решетку графита. Роль последнего фактора особенно велика при гетерогенном зародышеобразовании

354

алмаза. Поскольку для внедрения атомов металла в графит необходим разрыв в расплаве межчастичных связей металл — металл, то энергия связи Me — Me входит составляющей в энергию активации зародышеобразования. Высокая энергоотрицательность катионов №+, образующихся при диссоциации цианамида металла, определяет образование комплексов Me—N. Интенсивность металлической связи атомов металла комплекса с остальными атомами металла меньше, чем межчастичные связи в металле-растворителе: Икомпл.—Ме<име-ме. Тем самым для атомов металла в комплексе, с азотом потенциальный барьер внедрения в решетку графита понижен, что и определяет увеличение поверхностной активности расплава и, следовательно, уменьшение ?„. С увеличением содержания в ростовой системе примесного азота снижаются капиллярные свойства расплава, так как происходит образование в нем прочных соединений. Это повышает потенциальный барьер внедрения и тем самым энергию активации образования центров кристаллизации. Кроме того, при высоких значениях С» начинает проявляться «отравляющее» действие адсорбируемой алмазом примеси азота, в результате чего к дальнейшему росту способным оказывается все меньшее число центров.

Исследования показывают, что и природа источника углерода оказывает существенное влияние на кристаллизацию алмаза. Однако долгое время изучение этого вопроса носило односторонний характер. Главным образом, делались попытки увязать различные физико-химические особенности графитов с технологическими показателями процесса выращивания алмаза (степень превращения графита в алмаз, распределение полученных кристаллов по фракциям, качество конечного

страница 157
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 1" (5.19Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Водолей БЦПЭ
волейбольная форма asics
Candino Elegance C4578.2
наклейка бабушка с клюкой

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.02.2017)