химический каталог




Синтез минералов. Том 2

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

нии гадолиний-галлиевого граната. И. Р. Каррутерс [40] дает такую зависимость критического диаметра кристалла (dc) при смене естественной конвекции в расплаве на вынужденную от условий выращивания:

dc=-R(goLGx)4Un«>')-"2-где о)—частота вращения кристалла; GR—радиальный градиент температуры; g — ускорение свободного падения; R — радиус тигля; а — коэффициент теплового расширения расплава, равный 0,0010С-'; (о' = 2лоэ.

В условиях больших вертикальных температурных градиентов или больших частот вращения кристалла ламинарный характер конвекции может смениться турбулентным. Турбулентность проявляется прежде всего в виде вихревых токов, наложенных на обычную конвекцию и не искажающих общего поля последней. Режим течения жидкости характеризуется числом Рейнольдса: Re = /o/v, где /, и — характерные длина потока и скорость движения среды в рассматриваемом течении; v — кинетический коэффициент вязкости. Если Re меньше некоторого критического числа, режим течения жидкости ламинарный, если Re>ReKp— режим течения может стать турбулентным. Турбулентный характер конвекции характеризуется низкими значениями чисел Рэлея и Прандля.

Как указывалось выше, некоторые исследователи связывают ростовую полосчатость с нерегулярной конвекцией. Нерегулярность пространственно-временной структуры конвекции объясняется явлениями перехода к турбулентности. Так, В. И. Полежаев [26] на основании расчетных данных заключает, что увеличение частоты вращения кристалла с переходом к большим числам Рейнольдса (Re до 3300) при наличии тепловой конвекции приводит к колебательному режиму течения и теплообмена. Вблизи поверхности кристалла наблюдаются значительные осцилляции температуры, которые являются причиной неустойчивости фронта кристаллизации и неоднородности монокристаллов. Взаимодействие течений, возникающих за счет тепловой неустойчивости и вращения кристалла, вызывает периодическое усиление Одного типа вихрей и ослабление других типов, и, следовательно, возникают колебания температуры [26].

Нами изучалась конвекция в расплаве и зависимость изменения формы фронта кристаллизации от изменения характера конвекции при выращивании кристаллов ИАГ методом Чохральского

на установке «Вико» с резистивным нагревом из тиглей радиусом

2,6 и 3,3 см на затравках, ориентированных по [100]. Частота вращения кристалла о=1'2—40 мин^ , скорость вытягивания 1/=

= 1,2—5 мм/ч, атмосфера — аргон Р^5'105 Па или вакуум

14» 211

i3=l-10-4 Па. Радиусы выращенных кристаллов #„ = 0,5—1,8 см, длина кристаллов 1К=6,0—18,0 см.

В начале процесса выращивания кристалла на поверхности расплава наблюдаются конвекционные потоки, направленные от стенок тигля к центральной части, где образуется круглая зона диаметром около 1,0 см с нисходящим потоком расплава (см. рис. 81). Такой тип движения расплава соответствует свободной, т. е. тепловой конвекции. На данной стадии выращивания кристаллов устойчивой формой фронта кристаллизации является выпуклая (коническая). При достижении некоторого критического уровня расплава в тигле характер конвекции резко изменяется. В подкристальной части возникает восходящее движение расплава, характерное для вынужденной конвекции. Свободная конвекция сохраняется по периферии тигля. По мере дальнейшего выращивания кристалла вынужденная конвекция постепенно вытесняет свободную конвекцию до полного исчезновения следов последней. При появлении вынужденной конвекции происходит резкое изменение фронта кристаллизации с выпуклой на менее выпуклую (рис. 82, а) или плоскую (см. рис. 81). При этом про-21210объемов кристалла, росшего с выпуклым фронтом кристаллизации (с учетом разности плотностей кристалла и распла'ва), и общего объема расплава в тигле. С уменьшением глубины расплава от 3 до 1 см критическая величина произведения RK2o> уменьшается примерно в 3 раза [27].

Для кристаллов, выращенных методом Чохральского с выпуклым фронтом кристаллизации, .характерно присутствие так называемого объемного дефекта, характеризующегося повышенной концентрацией примеси в сердцевине выращиваемого кристалла. В поперечном сечении кристалла объемный дефект наблюдается в виде лепестков просветления в скрещенных николях, что обусловлено возникновением двойного лучепреломления из-за напряжений в кристалле. Размер этого дефекта в поперечном сечении кристалла определяется размером площади развития на фронте кристаллизации гранны.х форм. Рельеф фронта кристаллизации хорошо сохраняется при быстром отрыве растущего кристалла от расплава. В этом случае в центре выпуклой поверхности роста кристалла наблюдаются три или четыре плоских грани овальной формы, иногда одна грань, перпендикулярная к направлению роста. На периферии конуса также бывает несколько граней овальной формы.

Объемный дефект является результатом развития пирамиды роста рационального направления, соответствующего f-грани (грани, принадлежащей к равновесным формам).

X. С. Багдасаровым и другими исследователями было установлено, что при выращивании кристаллов ИАГ вдоль направлений [ПО] и [1

страница 83
< 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
утеплитель фасадный парок
украсить плакат светодиоидной
руль для гироскутера купить в москве
kasabian в москве 2017 ponominalu

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
(20.09.2017)