химический каталог




Синтез минералов. Том 2

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

11] ограняющие фронт кристаллизации плоскости принадлежат к системам {110} и (211). При положении грани, перпендикулярном к направлению кристаллизации по <Ш>, эта грань, естественно, отвечает индексу (111).

В. М. Гармаш показал, что число и расположение граней на фронте роста кристаллов граната зависят от направления выращивания. Морфологическая симметрия граней соответствует симметрии направления выращивания кристалла.

«Эффект грани» выявляется благодаря значительному различию концентраций примеси. На основании этого некоторые исследователи [18] образование гранных форм роста (фасеток) при выращивании кристаллов методом Чохральского объясняют избирательной адсорбцией примеси на той или иной кристаллографической грани и концентрационным переохлаждением. Различная степень захвата примесей гранными и негранными поверхностями роста кристаллизации вызывает возникновение на границе гранных и негранных форм сильных напряжений и дислокаций.

По данным А. А. Чернова и X. С. Багдасарова, образование гранных и негранных форм роста обусловливается соотношением процессов, определяющих поверхностную кинетику, и процессов тепло- и массопереноса. Если скорость кристаллизации определяется поверхностной кинетикой, фронт кристаллизации огранен. Если скорость кристаллизации контролируется процессами тепло-214 переноса, фронт кристаллизации имеет округлую форму. Следовательно, граниые формы должны наблюдаться при малых значениях осевого градиента температуры, а негранные — при больших градиентах. Размер граней связан с осевым градиентом температуры следующей зависимостью: d = 2-\f2&TmaxR/G„, где d—средний размер грани; ДГтэх — максимально допустимое переохлаждение между центром и краем грани; R—радиус кривизны фронта

кристаллизации: G„ — рСр ~ х°

приведенный осевой граХр -]- хк

диент температуры; Gp и G»— осевые градиенты температуры в сторону расплава и кристалла; хр и хк—коэффициенты теплопроводности расплава и кристалла.

В соответствии с приведенным выражением эффект грани уменьшается прн увеличении осевого градиента температуры или уменьшении радиального градиента температуры, т. е. приближении фронта кристаллизации к плоской форме.

При росте кристаллов реализуются два механизма роста. Грани как наиболее плотноупакованные поверхности растут по тангенциальному механизму и являются атомно-гладкими, негранные поверхности фронта кристаллизации растут по нормальному механизму и являются атомно-шероховатыми [3]. Скорость роста атомно-шероховатой поверхности не зависит от направления, а переохлаждение на фронте кристаллизации чрезвычайно мало. В результате фронт имеет округлую форму и совпадает с изотермической поверхностью, имеющей температуру плавления. Участки с гранями, растущими по тангенциальному механизму, требуют для своего роста значительного переохлаждения.

Во ВНИИСИМСе проведены исследования зависимости характера развития гранных форм на фронте кристаллизации от степени термоизоляции тигля сверху и снизу, т. е. от изменения вертикального температурного градиента. Кристаллы выращивались вдоль направления [100]. По результатам исследований установлено, что вертикальный температурный градиент, пропорциональный теплоогводу Q, уменьшается от Qi к Qv (рис. 84, табл. 58). Однозначной зависимости размера граней на фронте кристаллизации от температурного градиента нет. Однако размер граней (ПО) при уменьшении Д7" несколько увеличивается (хотя и не линейно), что соответствует существующим представлениям. Одновременно с этим происходит уменьшение выпуклости фронта кристаллизации (рис. 85). С увеличением частоты вращения кристалла размер грани уменьшается [42].

Изменение теплопроводности кристаллов также влияет на форму фронта кристаллизации. Большая величина оптического поглощения диспрозий-алюминиевого граната (ДАГ) по сравнению с ИАГ обусловливает больший температурный градиент в кристаллах ДАГ и, как следствие, меньшую степень развития гранных форм на фронте кристаллизации.

Площадь грани уменьшается с увеличением выпуклости поверхности фронта кристаллизации. При вогнутом фронте кристал215

Г

лизации образование граней не происходит, поскольку в этом случае плоские участки попадают в зону перегрева.

В связи с вышеизложенным наиболее радикальный способ предотвращения объемного дефекта — выращивание кристалла с плоским фронтом кристаллизации при оптимальных скорости роста и температурных градиентах, а именно с малыми скоростями при интенсивном перемешивании расплава и при наличии достаточно больших температурных градиентов у границы раздела фаз. Получение однородного в поперечном сечении кристалла возможно также при развитии одной грани по всей поверхности фронта кристаллизации.

И, наконец, известно, что чрезмерное увеличение радиуса выращиваемого кристалла относительно радиуса тигля вызывает De.3кое увеличение плотности дислокаций в кристалле.

Г .

Экспериментальными исследованиями установлена зависимость интенсивности развития гранных форм на фронте кристаллизации от соотношения радиусов крист

страница 84
< 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
Рекомендуем приобрести в КНС Нева планшеты lenovo цены - офис: Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, - есть стоянка для клиентов.
купить обувь для футзала в спб
аренда автомобиль с водителем в москве
электроприводы aqt/aqm для вентилей stv/str схема

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
(25.04.2017)