химический каталог




Синтез минералов. Том 2

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

кристалла в определенном сечении, мм; ho—высота расплава к началу кристаллизации, мм; g — доля затвердевшего расплава; а — отношение плотности кристалла и расплава.

При а<1 (плотность кристалла меньше плотности расплава) высота кристалла увеличивается от затравки к концу кристалла; при а>1 —высота кристалла уменьшается в том же направлении. Перенос массы происходит благодаря разности высот расплавленной и затвердевающей частей твердой фазы.

Качество кристаллов граната, выращенных методом ГНК, отчасти, вероятно, определяется характером и интенсивностью конвекции в расплаве.

В настоящее время характер конвекции расплава в лодочке\RJ : НРИС: :ТА.(Л

XX. жжлм

Рис. 61. Схема распределения потоков в горизонтальной лодочке с горизонтальным градиентом температуры по данным модельного опыта с прозрачной жидкостью [18]

2 J.

Рис. 63. Стадии кристаллизации и направления конвективных потоков в расплаве при выращивании монокристаллов методом ГНК:

1 — исходная шихта; 2 — витки нагревателя; 3 — расплав; 4 — относительное изменение температуры в зоне нагрева вдоль контейнера; 5 —• кристалл

при выращивании кристаллов методом ГНК изучен далеко недостаточно. В ряде работ рассматриваются результаты экспериментального изучения конвекции жидкости в горизонтальном сосуде с градиентом температуры вдоль сосуда [18].

При градиенте температуры около 30 °С/см потоки по большей части имеют турбулентный характер (рис. 61). На схеме выращивания ИАГ методом ГНК (рис. 62) X. С. Багдасаровым и др. [4] показано предполагаемое направление конвективных потоков в лодочке: вдоль дна от горячей зоны к холодной, затем подъем к поверхности и движение у поверхности от холодной зоны к горячей.

Анализ имеющихся данных позволил представить возможную схему движения конвективных потоков в ином виде. При выращивании монокристаллов методом ГНК на установках типа СГВК, «Протон», «Сапфир» ширина зоны плавления составляет около 1/з длины лодочки. В соответствии с этим конвекция в расплаве на различных стадиях прохождения лодочки через зону плавления, вероятно, имеет характер, подобный изображенному иа рис. 63. Температура у дна лодочки, очевидно, ниже, чем у поверхности, за счет теплоотвода через «корыто» и волокушу (соответственно фронты плавления и кристаллизации немного наклонены,

175как на рис. 62, согласно положению изотерм). В связи с этим конвективные потоки расплава должны двигаться вдоль поверхности расплава от зоны нагрева к зоне кристаллизации, где они охлаждаются. Затем они, вероятно, опускаются ко дну и движутся в обратном направлении. В наиболее горячей зоне вследствие уменьшения плотности расплав поднимается к поверхности.

Выращивание кристаллов для ювелирных целей

В 70-е годы в качестве ювелирных камней широко использовались искусственные гранаты на основе оксидов иттрия и алюминия. С природными гранатами их роднит только структура. Плотность (4,55—6,69 г/см3), показатель преломления (1,835—1,879) и твердость по Моосу (8,5) искусственных гранатов выше, чем природных. Существенна разница и в окраске. Чистый ИАГ — бесцветный; примеси различных редкоземельных, переходных и других элементов позволяют получать кристаллы розового, желтого, зеленого, синего и других цветов.

Иттрий-алюминиевый гранат розового цвета получается при , введении в его состав эрбия, который входит в структуру кри- I сталлической решетки путем замещения иттрия. Экспериментами j по получению серий смешанных иттрий-эрбий-алюминиевых гра- I натов от чистого ИАГ до эрбий-алюминиевого граната (ЭАГ) показан их полный изоморфизм. Это объясняется одинаковой сте- 1 пенью окисления и близостью ионных радиусов иттрия и эрбия, находящихся в структуре граната в восьмерной координации.

Во ВНИИСИМСе в 1974 г. на основе методики, разработанной

в Институте кристаллографии (ИК)АН СССР, была завершена

разработка промышленной технологии выращивания монокристаллов иттрий-алюминиевого граната с эрбием на установках «Протон- 1» со средним выходом ювелирного материала с одного цикла

0,315 кг. В 1975 г. была разработана и внедрена в промышленное

производство технология выращивания ювелирного граната розового цвета на установках типа «Сапфир-1М» со средним выходом

кондиционного сырья за цикл 0,950 кг. В последующие годы в ре- j

зультате совершенствования технологии выход пригодного для

огранки материала превысил 1 кг. I

Основные моменты технологии выращивания монокристаллов граната розового цвета для ювелирных целей заключаются в следующем.

Для синтеза монокристаллов ИАГ розового цвета исходными материалами являются оксиды: 1) алюминия марки ТУ 48-42-43-70 в виде керамических резцов (возможно использование рубина, лейкосапфира — отходов ювелирной промышленности, 2) иттрия марки ЦМТУ 05-160-69 в виде порошка, 3) эрбия марки ТУ 48-4-199-72.

В связи с малой плотностью исходной шихты для выращивания достаточно крупных монокристаллов необходимо предварительное сплавление материала. 176

По методике, разработанной в ИК АН СССР, перед кристаллизацией моно

страница 67
< 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
плазменный экран в прокат
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестница металлическая наружная - оперативно, надежно и доступно!
стул кресло престиж
KNSneva.ru - предлагает ноутбук с сенсорным экраном - офис в Санкт-Петербурге, ул. Рузовская, д.11, КНС Нева.

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
(11.12.2016)