химический каталог




Синтез минералов. Том 2

Автор Ю.М.Путилин, Ю.А.Белякова, В.П.Голенко и др

идет доращивание образовавшихся друзообразных кристаллов из газовой фазы. Наросший сверху ажурный слой кристаллов часто отделен от основного слитка пустотами различной формы.

Изучение кристаллизации из газовой фазы такого сложного кристалла, как фторфлогопит, представляет интерес для понимания механизма переноса элементов в парах. Отмечается высокаяэлектропроводность паров фторсиликатного расплава,, что свидетельствует о переносе вещества в виде ионов и заряженных радикалов. Транспорт металлов происходит в форме летучих фторидов, особое значение имеет перенос кремния в виде оксифто-рида SiOF2, устойчивость которого выше устойчивости тетрафто-рида SiF4. Перенос вещества и образование фторфлогопита из газовой фазы можно описать с помощью общей химической реакции

KF (г) + 3MgF2 (г) + A1FS (г) + 10S1OF, (г) = KMgs [AISi А„] F2 (тв) + + 7SiF4(r).

Способу гетерогенной кристаллизации фторфлогопита при медленном охлаждении массы расплава присущ ряд существенных недостатков, которые обусловливают спонтанность процесса и, как следствие, низкую воспроизводимость результатов: 1) большое и нерегулируемое число центров кристаллизации, возникающих на дне тигля, если кристаллизация проводится снизу вверх, или на поверхности расплава при охлаждении его сверху; 2) богатый вид изотермической поверхности кристаллизации, определяемый тем, что отвод тепла ведется от периферии (нагревателей) к центру, в результате чего преимущественным является направление роста кристаллов от боковой поверхности тигля к его оси, что не соответствует условиям получения крупных кристаллов слюды. Такой же направленности растущих кристаллов способствует значительный теплоотвод по стенкам металлического тигля. Даже при направленном отводе тепла от дна тигля тепловые потоки через наросший слой кристаллов и по стенкам тигля будут близкими по величине, следовательно, и ориентироваться плоскостью максимального отвода тепла (001) кристаллы будут как от дна, так и от стенки тигля; 3) массовая кристаллизация вызвана высокой скоростью отвода тепла; 4) малый градиент температуры по высоте расплава (0,3 °С/см), который может быть создан без перегрева расплава.

Из-за склонности слюдяного расплава к переохлаждению при небольших температурных перепадах кристаллизация может начаться одновременно в значительном по толщине слое расплава, чему способствует также неоднородность химического состава расплава.

Направленная кристаллизация. Ограничение спонтанности процесса кристаллизации фторслюды, увеличение размеров и выхода монокристаллов достигаются созданием условий для их направленного роста из ограниченного числа центров при выпуклой изотермической поверхности кристаллизации и регулируемом отводе тепла, позволяющем выращивать монокристаллы с постоянной скоростью.

Метод зонной плавки обеспечивает получение кристалла, непрерывно растущего по направлениям наиболее быстрого роста без предварительного введения затравки. Шихту фторфлогопита загружают в трубчатую секцию, которую протягивают снизу 32 в печи с вертикальным температурным градиентом. При спонтанном зарождении слоистых кристаллов в трубчатом контейнере наиболее быстро растут кристаллы, ориентированные плоскостью спайности в направлении градиента температуры, т. е. вертикально. При этом кристалл как бы вытягивается из зоны расплава, причем процессы кристаллизации и плавления шихты происходят одновременно. Кристалл, растущий сверху расплава, защищает его от испарения фторидов, что создает условия для получения слюды из однородного расплава. В зависимости от степени дисперсности исходной шихты заполнение контейнера может изменяться от 30 до 98%. Указанный способ с перемещением вверх наиболее эффективен при высоком коэффициенте заполнения. При кристаллизации в контейнере, частично заполненном расплавом, образуется кристалл, занимающий лишь часть пространства над расплавом, поэтому растворенные газы выделяются в пустоты между кристаллами. Скорость подъема должна соответствовать скорости стабильного роста кристаллов и зависеть от заполнения и размеров контейнера. При скорости протяжки 1 мм/ч в контейнере диаметром 3 см и' длиной 80 см с заполнением 95 % были получены монокристальные ленты фторфлогопита длиной до 30 см. Зона геометрического отбора затравки в этом случае составила 15—20 см. Основные дефекты в кристаллах —газовые пузырьки.

По принципу действия выделяют три группы устройств для локального и направленного отвода тепла. К первой относятся холодильники с газовым или жидкостным теплоносителем, помещенные непосредственно в расплав. Вторую группу составляют устройства, работающие по принципу теплового короткого замыкания. С их помощью создается локальное переохлаждение в ограниченной и заданной области расплава, где и начинается кристаллизация. Дальнейшее разращивание кристаллов проводится путем уменьшения мощности тока на нагревателе, находящемся в непосредственной близости от места отвода тепла. Таким теплопроводом может быть металлический стержень, опущенный в расплав или подведенны

страница 14
< 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

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 2" (3.08Mb)


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

 

 

Реклама

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
(20.02.2017)