химический каталог




Синтез минералов. Том 2

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

температурного поля при выращивании кристаллов методом ГНК исследовалась при синтезе рубина и лейкосапфира [5]. Оказалось, что вблизи фронта кристаллизации температурный градиент в кристалле составляет б—7 К/см. В пяти сантиметрах от фронта кристаллизации температурный градиент возрастает до 19—21 К/см и остается постоянным на протяжении 10 см. Общий перепад температур достигает 250 К- Вероятно, эта цифра действительна и для монокристаллов граната, выращиваемых методом ГНК-Коэффициент термического расширения ИАГ равен 9,3- 10~6К-1 [4]. Расчеты показывают, что при градиенте 250 К разница в объемах монокристалла на фронте кристаллизации ив 15 см от него составит 0,7%. Это обстоятельство обусловливает внутренние напряжения, которые приводят к возникновению трещин в носовой части монокристалла.

Уменьшить вероятность образования трещин, связанных с названными причинами, можно путем внесения сравнительно простых конструктивных дополнений в аппаратурное оформление про-'цееса. С целью устранения неравномерности охлаждения между 184 контейнером и корытом укладывается изогнутая «змейкой» тонкая молибденовая проволока, уменьшающая площадь контакта. Уменьшить температурный градиент позволяет экранирование носа лодочки молибденовыми листами, собранными в кассеты. Использование шихты, приготовленной гарниссажным способом, снижает вероятность загрязнения расплава молибденом и вольфрамом.

Значительно сложнее устранить напряжения и связанную с ними трещиноватость, обусловленные структурными факторами.

По предположению М. Л. Койта, структура граната допускает замещение примерно половины гексакоординированных атомов алюминия иттрием, что соответствует формуле Y3YAl (AIO4J3.

Спектроскопические исследования кристаллов ИАГ, полученных раствор-расплавным (1320 К) и расплавным (2230 К) методами [8], показали, что в гранатах, выращенных при высоких температурах (из расплавов), образуются локальные неоднородности микроразмеров (порядка 100 нм) с определенным построением, которое отличается от структуры всего объема кристалла. Установлено, что ионы Y3+ или TR3+ изоморфно замещают ион А1 в октаэдрической положении, и формула граната приобретает вид Y3(YA1)2(A104)3. Замена 2—3%. алюминия (ионный радиус 5,3' 10-" м) на иттрий (ионный радиус 9,0• 10—11 м) приводит к локальным искажениям структуры и, следовательно, к увеличению внутренних напряжений.

При выращивании монокристаллов граната методом ГНК указанное замещение происходит, вероятно, неравномерно по длине монокристалла. В начале кристаллизации, когда в расплаве нет дефицита глинозема, Y3+ или TR3+, очевидно, ие входят в шестерную координацию. В конце цикла происходит обеднение расплава глиноземом (за счет диссоциации и испарения) и в окгаэдриче-скую алюминиевую подрешетку внедряются иттрий и TR3+, что должно вызывать искажение структуры граната, увеличение напряжений и образование трещин. Это предположение согласуется с присутствием в конечной части кристалла большего числа трещин и с тем, что параметр ячейки граната из конечной части кристалла всегда больше параметра ячейки из начальной части (табл. 51).

По данным [8], скандий входит в решетку ИАГ с замещением А13+ в шестерной координации. Поскольку ионный радиус Sc3+ (0,075 нм) значительно больше, чем ионный радиус А13+, гранаты со скандием должны иметь больший размер элементарной ячейки, чем иттрий-редкоземельно-алюминиевые гранаты, что подтверждается нашими данными (см. табл. 51).

Одним из дефектов, снижающих вывод кондиционного материала, является блочное строение кристалла. Границы блоков хорошо видны на поверхности кристалла. Начинаясь от затравки и вытягиваясь вдоль направления роста, блоки прослеживаются или по всему кристаллу, или выклиниваются к его середине. При ударе блочный кристалл раскалывается по границе блока, подчеркнутой индукционной штриховкой. Конфигурация блоков сложная, изо185

Гнутая в трех измерениях. Ориентация границ соприкосновения блоков даже в одном кристалле может быть и параллельной, и перпендикулярной к подошве кристалла.

Блочная структура наиболее часто встречается в кристаллах, выращиваемых на некачественную затравку, и ее дефекты, в том числе и блоки, наследуются растущим кристаллом, а также в кристаллах с примесью скандия, ванадия и хрома. В последнем случае, по-видимому, на совершенстве структуры граната сказывается влияние разницы в размере ионных радиусов алюминия в октаэдрической координации и замещающих его ионов. В целом природа ростовых блоков изучена недостаточно и требует специальных исследований.

Для большинства получаемых разными способами кристаллов граната характерно наличие полосчатости, которая диагностируется с помощью травления, декорирования и наиболее наглядно — наблюдением в поляризованном свете. В последнем случае проявление полосчатости обусловливается оптической анизотропией граната, вызываемой остаточными напряжениями, возникающими в связи с неравномерным слоистым расположением включений, примесей, различных двухмерных и точечных дефектов. Образование

страница 72
< 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
свадебные букеты гламелия фото
Компания Ренессанс лестницы наружные - доставка, монтаж.
кресло офисное manager
KNSneva.ru - предлагает geforce nvidia gtx 1080 цена - более 10 лет на рынке, Санкт-Петербург, Пушкинская, ул. Рузовская, д.11.

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)