химический каталог




Синтез минералов. Том 2

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

кристаллов граната проводится предварительное сплавление прокаленных оксидов в стехиометрическом составе граната соотношении. Сплавление осуществляется на ростовых установках в контейнерах из молибдена МЧВП (толщина листа 0,03 см, длина до 30,0 см) со скоростью протяжки 80 мм/ч. Цикл сплавления со всеми подготовительными работами на установке составляет около 10 ч.

Этот метод подготовки шихты имеет ряд недостатков. Во-первых, используется ростовое оборудование не по прямому назначению, что снижает общую производительность его. Во-вторых, уже на стадии подготовки шихты происходит ее загрязнение молибденом, вольфрамом, которые ухудшают оптическое качество выращиваемых кристаллов и обусловливает их повышенную трещино-ватость и пр. В-третьих, имеет место расход молибденового листа.

В целях устранения указанных недостатков процесса подготовки шихты для кристаллизации монокристаллов граната во ВНИИСИМСе была разработана технология сплавления шихты на установке с гарниссажным методом плавления (типа «Кри-сталл-401»). Сущность этого метода заключается в плавлении электропроводного вещества токами высокой частоты в водоох-лаждаемом контейнере («холодный» тигель). За счет интенсивной теплоотдачи на границе расплав — контейнер сохраняется тонкий слой нерасплавленного материала, так называемый гарниссажный слой. Этот метод, благодаря работам сотрудников ФИАН под руководством А. М. Прохорова и В. В. Осико, нашел применение в области выращивания фианитов—монокристаллов стабилизированного кубического диоксида циркония с температурой плавления около 2800 °С.

Токами высокой частоты, как известно, могут быть нагреты только электропроводные материалы. Порошки оксидов являются диэлектриками. Однако в расплавленном состоянии они становятся электропроводными. Следовательно, для плавления диэлектрика необходимо создать в нем изначальный очаг расплава. Этот очаг может быть создан различными способами. Наиболее удобен разогрев оксидов с помощью стартового металла. Обычно применяется металл, оксид которого входит в состав шихты. Так, для плавления шихты, содержащей АОз, используется металлический алюминий. В порошок шихты в контейнере укладываются кусочки металла или алюминиевая фольга и включается ВЧ генератор. В высокочастотном поле «стартовый» металл расплавляется и вызывает плавление шнхты. Далее образовавшийся расплав принимает на себя энергию ВЧ поля, и постепенно вся шихта, кроме гарниссажного слоя, расплавляется.

Технология сплавления шихты иттрий-алюминиевого граната розового цвета заключается в следующем. Порошки исходных оксидов иттрия, алюминия и эрбия смешиваются в стехиометрическом соотношении и тщательно перемешиваются в смесителе. Смесь оксидов загружается в контейнер, вкладывается стартовый

12 Заказ № 270 ' 77

металл в виде двух пластинок из алюминиевой фольги массой около 12,0 г каждая, расположенных в шихте на расстоянии 1 см друг под другом по оси тигля на уровне индуктора. Контейнер с шихтой вводится в индуктор и включается ВЧ нагрев. В течение 5—10 мин происходит полное плавление загруженной порции шихты. По мере плавления шихты дополнительно подсыпается материал постепенно дозами по 0,5—0,6 кг до заполнения контейнера. Расплав выдерживается при температуре плавления до полной гомогенизации. При отключении нагрева расплав кристаллизуется в мелкокристаллический гранат с некоторой примесью алюмината иттрия, образовавшегося в связи с частичной диссоциацией А1203 и испарением продуктов диссоциации.

Весь цикл плавления шихты в количестве, соответствующем размеру тигля, занимает около 1 ч. Плотность образовавшегося материала около 3,3 г/см3. Он не гигроскопичен и может храниться в любых условиях влажности. Работа одной установки с гарниссажным способом плавления может обеспечить высококачественным сырьем работу нескольких сот ростовых установок. Внедрение данного способа подготовки шихты в производство монокристаллов ИАГ позволило увеличить годовую производительность установок по выращиванию кристаллов в 1,5—2 раза за счет увеличения числа циклов, выхода кондиционного материала с цикла, удлинения срока службы оснастки и в целом установок.

Описанная технология приготовления шихты универсальна при синтезе гранатов для ювелирных и технических целей, легированных оксидами с низкой упругостью пара, например, оксидами редких земель и элементов III и IV групп Периодической системы элементов Д. И. Менделеева (скандий, гафний, цирконий). Приготовление шихты с легколетучими легирующими добавками, например с оксидами ванадия, имеет некоторые технологические особенности, о которых пойдет речь в соответствующих разделах.

Качество выращиваемых кристаллов зависит от многих факторов: характера температурного поля в зоне роста кристалла, режима цикла кристаллизации, атмосферы в рабочей камере и ряда других.

Перед каждой кристаллизацией проверяются все узлы установки, особенно система экранов, нагреватель, контейнер-лодочка. Экраны очищаются от окалины и наростов глинозема. Внутренние поверхности колпака и вакуум

страница 68
< 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
дверные ручки для межкомнатных дверей матовый хром
ремонт холодильника Liebherr Ges 2713
комод etage
обучающие курсы складская логистика

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
(03.12.2016)