ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зонная плавка из "Химия несовершенных кристаллов" На рис. 1.6 сравниваются результаты очистки, достигаемой после одного прохода зоны и по механизму направленной кристаллизации. Очевидно, при направленной кристаллизации очистка намного лучше. Однако зонную плавку можно несколько раз повторить с помощью одного и того же нагревателя или же перемещая вдоль слитка одновременно несколько зон (много-зонная плавка). И в том и в другом случае зоны перемещаются в одном направлении. В этих условиях очистка, достигаемая в процессе зонной плавки, существенно улучшается. . [c.17] Предельная очистка, достигаемая с помощью зонной плавки для I — 1/10 Ь и различных величин к с 1 (Пфанн [1]). [c.18] Аппаратура для зонной плавки при контролируемом давлении пара летучего компонента [17]. [c.19] ЖИДКОЙ и твердой фаз практически совпадают. Из диаграммы (рис. 1.9) следует, что соединение АВ можно очистить зонной плавкой. Кристаллы, плавящиеся с образованием жидкости, в которой содержание компонента В больше, чем при максимальной температуре плавления, очищают зонной плавкой с выделением компонента В ( в ) Кристаллы, при плавлении которых образуется жидкость, обедненная компонентом В по сравнению с составом при максимальной температуре плавления, очищают зонной плавкой с выделением компонента А ( д ) В обоих случаях твердая фаза стремится достичь состава, отвечающего максимуму температуры плавления, т. е. точке m на рис. 1.9. Однако в общем случае точка т необязательно соответствует стехиометрическому составу. Все сказанное справедливо, если давление пара любого из компонентов соединения не играет никакой роли. В противном случае (как это наблюдается для разлагающихся соединений, обсуждавшихся выше) положение осложняется теперь каждой точке ликвидуса отвечает определенное давление пара летучего компонента. Если, поддерживая в системе определенное давление пара летучего компонента, удается предотвратить разложение, то система стремится сохранить состав, соответствующий этому давлению, например точке а на рис. 1.9. При зонной очистке таких соединений состав твердой фазы имеет тенденцию к сдвигу от а к Хт, причем расплав обогащается компонентом В. Однако теперь расплав больше не находится в равновесии с паром, поэтому реакция между указанными фазами (т. е. переход атомов В из расплава в пар) будет протекать до тех пор, пока снова не установится равновесие. Будет достигнуто стационарное состояние, для которого состав кристаллов оказывается промежуточным между а я т. Математический анализ зонной очистки соединений, содержащих и не содержащих летучие компоненты, проведен Ван-дер-Боомгаардом [211, а позднее Маделунгом [22]. Зонная очистка соединений без летучих компонентов не отличается от обычной очистки. Зонная плавка соединений с летучими компонентами сопровождается образованием несовершенств в кристаллах и дает возможность управлять их концентрацией, о чем подробно говорится ниже. [c.20] Зонную плавку можно использовать и для очистки обычных жидкостей. После затвердевания таких жидкостей через твердую фазу прогоняют с помощью локального нагревателя расплавленную зону, как описано выше. Таким способом очищали воду и органические жидкости [23]. Был предложен метод очистки жидкостей путем образования в ней твердой зоны. Однако это вряд ли целесообразно. Для зонной очистки необходимо, чтобы перемешивание в движущейся зоне происходило значительно (на порядки) быстрее, чем в объеме кристалла (Пфанн [1]). Очевидно, это требование не выполняется в условиях только что описанного эксперимента. [c.20] Вернуться к основной статье