химический каталог




Синтез минералов. Том 2

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

к-леарного роста грани (001). Анизотропия азимутальных линейных скоростей роста в плоскости (001) относительно невелика и зависит от условий роста. Более высокой скоростью роста обладает грань (ПО). Максимальная скорость роста в плоскости (001) при большом переохлаждении может достигать 10 см/мин и больше.

Для выращивания крупных и качественных кристаллов слюды важное значение имеет установление величины максимальной скорости стабильного роста. При этом следует учитывать, что по мере того как кристалл растет, эта скорость уменьшается. Это связано как с неоднородностью пересыщения по грани из-за усиления диффузионного потока к углам, так и с накоплением примесей у фронта кристаллизации.

Временное изменение пересыщения и скорости роста ведет к зонарному распределению включений.

Величина максимальной скорости стабильного роста монокристаллов фторфлогопита для грани (001) составляет 0,01 — 0,05 мм/ч, а для быстрорастущих граней 0,1—1,0 мм/ч. Эта скорость обеспечивается, по-видимому, мононуклеарным механизмом роста грани (001) при переохлаждении, близком к критическому. Поддержание стабильного роста с увеличением размера расту-40 щих кристаллов может быть осуществлено путем уменьшения переохлаждения и удаления примесей с фронта кристаллизации.

Процессы переноса в расплаве. Движущей силой роста кристаллов в расплавах сложного состава, которые могут одновременно рассматриваться как многокомпонентные растворы, являются массоперенос и теплоперенос.

Процесс переноса вещества состоит из нескольких последовательных стадий: 1) транспорт вещества к поверхности кристалла;

2) диффузия через прилегающий к кристаллу пограничный слой;

3) поверхностная диффузия; 4) интеграция в кристалл.

При отсутствии принудительного перемешивания вещество переносится к кристаллу диффузией и конвекцией. Обычно величина коэффициента диффузии в расплаве составляет примерно Ю-6 см2/с, так что для переноса на 1 см потребуется несколько часов. Величина температурной конвекции, как правило, составляет около 10~2 см/с и уменьшается с увеличением вязкости расплава. Оценка скорости конвекции в расплаве фторфлогопита при максимальной температуре 1400 °С дает следующие величины: а) при центральном холодильнике (Д? = 30°С)~4-10~2 см/с; б) при охлаждении сверху (Дг = 40 °С)~2,6> 10~2 см/с. Вклад конвекции в массоперенос сильно уменьшается в случае, когда охлаждается дно тигля. Уменьшение скорости переноса приводит к ухудшению питания растущего кристалла и уменьшению максимальной скорости стабильного роста. Это — один из существенных недостатков способа, при котором кристаллизация фторфлогопита начинается со дна тигля.

Теплообмен при кристаллизации может происходить путем теплопроводности, излучения и конвекции в жидкой фазе. При росте прозрачного кристалла излучение в нем не затухает, и на процесс переноса тепла существенно влияет излучение от нагревателя и стенок контейнера. Важную роль играет конвективный перенос в расплаве, который тем выше, чем больше градиент температуры в системе.

Из-за высокой теплопроводности кристаллов и расплава (10 2—)0_3 см2/с) отвод теплоты кристаллизации идет гораздо быстрее, чем диффузия кристаллизующегося вещества. При высоком коэффициенте теплопереноса скорость роста контролируется поверхностными процессами (кинетический режим роста) взаимодействия строительных частиц с кристаллом.

Механизм роста кристаллов фторфлогопита. Механизм роста определяется как порядок отложения кристаллизуемого вещества на гранях. Его отражают морфология поверхности и формы роста кристаллов. Для кристаллов слоистой структуры характерен слоевой механизм роста.

Базисная грань (001) слюды растет медленнее других и всегда хорошо выражена на кристаллах. В зависимости от условий рост этой грани происходит по нуклеарно-дислокационному механизму. На рис. 16 показаны различные формы холмиков роста, наблюдаемые на грани (001). Большинство из холмиков не имеет явновыраженного дислокационного происхождения. Наличие огранки ростовых холмиков свидетельствует об относительно равновесных условиях роста. При множественном образовании холмики срастаются, оставляя индукционные швы, обогащенные примесями.

Рост грани (001) осуществляется различной высоты макроступенями, которые имеют разные скорости распространения. Характер такой ступенчатой поверхности иллюстрируется рис. 17. Когда средняя высота ступеней достигает значения, отвечающего потере устойчивости торца ступени, начинается массовое образование включений. По мере увеличения кристалла включения образуются сначала в центральных участках грани, потом занятая ими область расширяется и возникают заполненные включениями пирамиды роста. В условиях большого переохлаждения и в присутствии примесей по грани (001) возможно расщепление кристалла, т. е. возникновение грани типа вицинальной, которая имеет ориентацию, отличающуюся от (001), и в дальнейшем растет самостоятельно.

В отличие от гладкой грани (001), поверхности роста по другим направлениям шероховаты и представлены различного рода

страница 18
< 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
керамогранит китай 60*60
медсправка автошкола
стул с3123
стол компьютерный стеклянный черный

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
(06.12.2016)