химический каталог




НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫ ("усы", виcкерсы), монокристаллы в виде игл или волокон. Размеры НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫ к. в одном направлении во много раз больше, чем в остальных: типичная длина от 0,5 мм до несколько мм, диаметр 0,5-50 мкм. Форма поперечного сечения Н, к. зависит от типа кристаллич. ячейки данного соединения и может быть треугольной, квадратной, шестиугольной и др. Иногда НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. имеют вид тонких трубок, лент, пластинок иди спирально свернутдго "рулета". Наиб. изучены НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. кремния, углерода (графит), металлов, оксидов Аl и Zr, карбидов Si, В, Hf и W, нитридов Аl и В (см. табл.).

НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. характеризуются высокой однородностью и совершенством структуры и поверхности. В очень тонких (диаметр < 1 мкм) НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк., как правило, нет дислокаций, у них высокосовершенная поверхность. С увеличением размеров кристаллов в процессе роста могут образовываться дислокации, на поверхности кристаллов часто наблюдаются ступени роста и ДР-дефекты (см. Дефекты в кристаллах).

СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ


* Разброс значений определяется размерами НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк, и методом выращивания.

Бездислокационные НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. существенно отличаются по своим механические и физических свойствам от обычных монокристаллов и поликристаллич. материалов. Так, макс. прочность НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. обычно составляет не менее 20-30% от теоретической, модуль упругости достигает теоретич. значений для монокристаллов c идеальной структурой. Кроме обычной статич. прочности НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. (особенно очень тонкие) отличаются большой усталостной прочностью, способностью выдерживать упругие деформации до ~ 3% и сохранять свою прочность при температурах, близких к температурам плавления.

Особые тепловые, электрич. и магн. свойства металлических НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. также объясняются высоким совершенством их поверхности. Так, они обладают более высокой теплопроводностью и электрич. проводимостью, чем обычные монокристаллы. Коэрцитивная сила тонких ферромагнитных НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. также значительно выше-для Fe она достигает 40 кА/м. У относительно толстых НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. вблизи поверхностных дефектов часто зарождаются домены, что вызывает уменьшение коэрцитивной силы.

Осн. способы выращивания НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк.-осаждение из газовой фазы и кристаллизация из растворов и расплавов по методам монокристаллов вырвщивания. НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. образуются вследствие высокой скорости роста в определенном кристаллографии, направлении, например по нормали к плотноупакованной грани. Скорость удлинения во много раз больше, чем скорость роста обычных кристаллов (в газовой фазе обычно около 0,01 мм/с, иногда 1-2 см/с),

Рост НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. может происходить из газовой (паровой) фазы, р-pа, расплава или твердой фазы. Рост из газовой фазы осуществляется путем конденсации паров либо вследствие реакций разложения летучих веществ (хлоридов, силанов и др,).

Рост из газа или пара в системе пар-жидкость-кристалл (ПЖК-метод) происходит е вершины кристалла через про-межут. жидкую фазу, находящуюся на вершине кристалла в виде капли, содержащей перееыщ. раствор кристаллизующее гося вещества в растворителе. Кристаллизующееся вещество диффундирует в зту каплю, осаждается на границе жидкость - кристалл, а капля остается на вершине. По этдму механизму НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. растут на тех участках. к.-л. подложки, на которой есть растворитель.

При росте Н-К- из ргров или твердой фазы существ. роль играют винтовые дислокации, по к-.рым и происходит преимуществ. рост кристалла. При этом вершина или основание (например, при роете из твердой фазы на поверхности металлов) НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. имеет незарастающую ступеньку, воспроизводящую себя по мере поступления вещества. В-во к вершине кристалла поступает диффузионно вдоль боковой поверхности или непосредстренно осаждается на эту вершину. В некоторых случаях росту НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. из растворов способствуют длинноцепочечные молекулы (например, полимеров), которые, адсорбируюсь на боковых гранях НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк., тормозят рост во всех направлениях, кроме одного. РОСТ НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк, из расплавов осуществляется главным образом направленной кристаллизацией.

Существуют и др. методы выращивания, например электролиз с образованием кристаллов на электродах. В некоторых случаях Н,к. выращивают на подложке из армирующего волокна и В таком виде используют (например, "вискеризован-ные" углеродные волокна).

Ленточные, а также трубчатые НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. чаще всего образуются из газовой фазы. В их образовании также могут играть роль различные несовершенства структуры-дислокации (особенно винтовые), дефекты упаковки, микродвойники и др.

НИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫк. применяют при изготовлении различные датчиков (миниатюрные термометры, тензодатчики, датчики Холла, дози-метрич. датчики), автоэмиссионных катодов, в качестве армирующих компонентов в высокопрочных композиционных материалах с металлич., керамич. и полимерными матрицами.

Литература: Бережкова Г. В., Нитевидные кристаллы, М., 1969; Современные композиционные материалы, под ред. Л. Браутмана и Р. Крока, пер. с англ., М., 1970; Монокристалльные волокна и армированные ими материалы, пер. с англ., М., 1973; Келли А., Высокопрочные материалы, пер. с англ., М., 1976; Гиваргизов Е. И., Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара, М., 1977; Наполнители для современных композиционных материалов, пер. с англ., М., 1981; Сыркин В. Г., Материалы будущего. О нитевидных кристаллах металлов, М., 1989. К. Е. Перепелкин.


Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
получение аттестата профессионального бухгалтера отзывы
твердотопливні котли
fc 51 132f0028
икс магнит

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
(07.12.2016)