химический каталог




Синтез минералов. Том 2

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

та Иттрия, имеющего состав YA103(Y203-А1203).

Обогащение расплава оксидом иттрия согласно диаграмме плавкости (рис. 60), предложенной Н. А. Тороповым с сотрудниками, приводит к снижению температуры кристаллизации рас-иг плава и изменению его состава в сторону эвтектики. Следовательно, образование поликристаллического агрегата граната и алюмината можно объяснить кристаллизацией эвтектического состава при температуре 1865 °С, т. е. на 65° ниже температуры кристаллизации ИАГ.

При недостатке алюминия перовскитовая фаза нередко образуется не только в хвостовой части кристалла, но и у его подошвы. Поскольку температура кристаллизации алюмината иттрия ниже таковой граната, то концентрацию первого в подошве кристалла можно объяснить концентрацией избытка оксида иттрия у подошвы еще в стадию расплавного состояния.

При недостатке А1203 можно наблюдать скопление алюмината иттрия также в виде зон, соответствующих положению фронта кристаллизации. Образование таких зон можно объяснить кинетическими факторами. Согласно существующим представлениям, перед фронтом кристаллизации имеется неподвижный пограничный слой расплава (диффузионный слой), через который примеси, не входящие в состав кристалла и отталкивающиеся фронтом кристаллизации, диффундируют от фронта кристаллизации обратно в расплав. При скорости кристаллизации, близкой к скорости диффузии примеси через неподвижный слой расплава, кристалл не захватывает механические примеси. Если же скорость кристаллизации выше скорости указанной диффузии примеси (в нашем случае сверхстехиометрического избытка оксида иттрия), то последний накапливается перед фронтом кристаллизации. Состав расплава ИАГ смещается в сторону алюмината иттрия и происходит кристаллизация последнего. В кристалле образуется зона поликристаллического агрегата. Вслед за этим выделяется зона чистого ИАГ до нового обогащения расплава оксидом иттрия.

Образование таких зон гранат-алюминиевого состава может также вызываться неравномерной скоростью протяжки лодочки и колебаниями температуры, обусловливающих неравномерность скорости кристаллизации.

При интенсивной диссоциации А120з (которой способствует пе,-регрев расплава, длительность выдержки его при данной температуре, высокий вакуум в рабочей камере) большая часть расплава может раскристаллизоваться в двухфазный агрегат граната и алюмината, не пригодный к использованию в качестве ювелирного материала.

Для компенсации потерь А1203 при выращивании кристаллов граната в состав исходной шихты добавляется сверхстехиометри-ческий избыток оксида алюминия, количество которого устанавливается эмпирическим путем и корректируется после каждого цикла выращивания.

Ориентировочно о необходимом количестве избытка оксида алюминия можно судить по разнице масс исходной шихты и продукта се кристаллизации. На установке СГВК избыток Al203 составляет 20—30 г. Превышение оптимальной сверхстехиометриче-ской добавки оксида алюминия также ведет к образованию в хво173

сте кристалла непрозрачной зоны граната, но в этом случае за счет многочисленных включений а-А1203. Механизм образования такой зоны подобен описанному выше для случая с избытком оксида иттрия.

Кроме прямого влияния диссоциации А1203 на характер кристаллизации расплава гранатового состава, она отрицательно сказывается на качестве выращиваемого кристалла из-за взаимодействия продуктов диссоциации с материалом контейнера, экранов, нагревателя и загрязнения расплава продуктами этого взаимодействия. В результате указанного взаимодействия образуются газообразные оксиды металлов: Ме02 и Ме03. В случае низкого вакуума в рабочей камере установки указанные оксиды, как и продукты диссоциации А1203, не удаляются, полностью из камеры и частично захватываются расплавом. В расплаве граната, характеризующемся резко восстановительными свойствами, происходит восстановление оксидов металлов до металлического состояния и образование включений металлических частиц в растущем кристалле. Значительное различие в коэффициентах линейного расширения ИАГ, вольфрама и молибдена приводит на стадии охлаждения кристалла к образованию в нем вокруг указанных металлических включений напряжений, которые нередко разряжаются в виде трещин.

По представлению Б. Кокейна и Б. Лента [41], кристаллы пе-ровскита и а-глинозема могут образоваться из расплава шихты граната. Образование двухфазного слитка, противоречащее равновесной фазовой диаграмме Y203—А1203, наблюдалось этими исследователями при больших переохлаждениях расплава ИАГ (на 250—260" ниже температуры кристаллизации граната).

Для всех кристаллов ИАГ, выращенных методом ГНК, характерно постепенное уменьшение их высоты от затравки к концу кристалла. Причина этого объяснена У. Г. Пфаном. Если плотность кристалла больше, чем плотность его расплава, то при кристаллизации методом ГНК происходит перенос массы в сторону, противоположную движению зоны. ИАГ относится к таким веществам. У. Г. Пфан приводит формулу расчета интенсивности и направления переноса массы: й= Лп(1 — g)"-1. где А —толщина

страница 66
< 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
вес мусороконтейнеров
wilson в ижевске купить
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестница винтовая готовая- быстро, качественно, недорого!
взять в аренду проектор в москве

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
(22.02.2017)