химический каталог




Синтез минералов. Том 1

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

никеля в алмазе.

Влияние внешних воздействий на физико-механические свойства алмаза

В настоящем разделе приводятся результаты исследования методами ИК-спекгроскопии, фотолюминесценции (ФЛ), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ) синтетических монокристаллов алмаза. Отвирались полногранные кристаллы с зеркально гладкой поверхностью, достаточно прозрачные, что позволяло проводить исследования спектров поглощения. Кристаллы содержали небольшое коли427

чество металлических включений преимущественно в виде нитей и точек. Образцы всесторонне изучались до и после термообработки в течение 1—6 ч при 1870—2370 К и давлении 7,5—8,5 ГПа.

Как уже отмечалось, наиболее характерным структурным дефектом синтетических кристаллов алмаза являются дисперсные замещающие углерод атомы азота (С-центры), концентрация которых обычно составляет 1024—1025 м"3. В природных же кристаллах азот присутствует чаще всего в агрегированной форме — в виде Л-центров с концентрацией до Ш26 м~3. При изучении превращения С-центров в Л-центры в результате отжига кристаллов концентрация одиночных замещающих атомов азота до (С0) и после (С,) термической обработки измерялась методами ЭПР и ИК-спектроскопии путем определения коэффициента поглощения наиболее интенсивной полосы соответствующей системы. Величины С0 и Ct усреднялись для каждого кристалла из определений двумя указанными методами. При этом методом ИК-спектроскопии контролировалось появление Л-центров после термической обработки измерением коэффициента поглощения на частоте 1282 см-1 (aAi282) с учетом наложения системы С-центров. Общее количество образцов, обработанных при различных температурах и продолжительности выдержки и исследованных методами ЭПР и ИК, составляло 52 кристалла.

Установлено, что обработка алмаза при 1870—2070 К продолжительностью до трех часов не приводит к заметным изменениям концентрации С-, а значит, и Л-центров. Только при температурах обработки выше 2120 К происходят существенные изменения начальной концентрации С-центров с одновременным появлением Л-центров. При этом концентрация С-центров максимально снижалась в пять раз, а коэффициент поглощения aAi282, обусловленный Л-центрами, достигал 15 см-1. Попытки описать изменения концентрации С- и Л-центров в кристаллах при температуре обработки 2220 К в зависимости от длительности отжига уравнением, описывающим кинетику химических реакций ^J-=kCt,

dt

(где к — константа скорости реакции; и —порядок реакции), не привели к успеху. Для характеристики процесса во времени было использовано выражение, предложенное Т. Авраами в 1953 г. при описании кинетики распада пересыщенных твердых растворов с образованием примесных кластеров на стадиях, лимитируемых диффузионными процессами, а не межатомными взаимодействиями:

(C0-Ct)l(C0-Ca) = 1-ехр (-«"),

где Са—равновесная концентрация примеси в растворе (в данном случае азота) при данной температуре, к- и п-параметры.

Если Са< С0, что в нашем случае хорошо выполняется, уравнение можно представить в виде:

С„/С/ = ехр(«").

428

~mtja\ 6,5 43 4^ 45 4бю*/т,к

Результаты экспериментов, проведенных при температуре обработки кристаллов 2220 К, представлены на рис. 159. Обработка данных показывает, что параметр и с высокой точностью равен 3/2. Величина параметра и определяется формой выделений, образующихся в результате распада твердого раствора. Как показывают расчеты Ф. Хама, значение л=3/2 относится к случаям, когда

выделения имеют форму диска постоянного диаметра, пластины с постоянным отношением двух наибольших линейных размеров, цилиндра с постоянным и значительным отношением длины к диаметру, а также сферы. Теоретическое значение и = 3/2 для сферических выделений было также получено в 1950 г. в работе К. Вейта. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при 2270 К параметр не меняет своего значения. Это дало основание предпринять попытку оценки энергии активации процесса превращения С-центров в Л-центры. На рис. 159, б представлена зависимость 1п к от величины, обратной температуре. Значение к при 2170 и 2320 К определялись из предположения, что параметр при этих температурах существенно не отличается от установленного для температур 2220—2270 К. Энергия активации процесса, определенная из графика, приведенного на рис. 159, оказалась равной ~3,6 эВ.

Исследование кинетики превращения С-центров в Л-центры под действием температуры показало, что она хорошо описывается феноменологическим уравнением Авраами, которое широко используется для описания процессов распада твердых пересыщенных растворов. Величина параметра процесса и свидетельствует о сферической форме Л-центров, или о прямоугольной и округлой формах пластин. Обращают на себя внимание более высокое значение энергии активации и низкая скорость процесса превращения С-центров в Л-центры. Причиной этого могут быть прежде всего структурные отличия исследованных алмазов. В частности, включения металла-растворителя в зависимости от их количества, ра

страница 189
< 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
смесь универсальная м 150
планшеты Apple купить
шкаф металлический 4 полки
техническое обслуживание чиллеров menerga

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
(23.09.2017)