Кварц образование зародышей

Рассмотрим теперь, от каких физических причин зависит смачивание или несмачивание поверхности. Для этого следует обратиться к анализу изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок воды, показанных на рис. 13.3. Кривыми 1—3 здесь изображены зависимости толщины h водных пленок от расклинивающего давления, или, что то же, от капиллярного давления равновесного с пленкой мениска. Кривая 1 относится к пленкам воды на поверхности кварца. Точками показаны экспериментальные данные, сплошная кривая представляет собой рассчитанную теоретически изотерму, учитывающую действие в пленке трех составляющих расклинивающего давления молекулярной Пт, электростатической Пе и структурной Hs [47]. Ветви изотермы, где dU/dh<.0, отвечают устойчивым состояниям пленки. Пленки воды на кварце в области h между 60 и 10 нм (кривая 1) неустойчивы и не реализуются. При постепенном утончении водных пленок вначале возникает метастабильное состояние толстых (/г>100 нм) -пленок. Время их перехода в термодинамически устойчивое состояние тонких -пленок зависит от близости капиллярного давления к критическому Р и от площади -пленок. Чем площадь больше, тем выше вероятность образования в -пленке зародыша а-фазы. Существование толстых -пленок воды обусловлено силами электростатического отталкивания заряженных поверхностей пленки (Пе>0). Так как в этом случае По/го-ЬА>0, -пленки полностью смачиваются водой. Ниже для этого случая будут сопоставлены экспериментальные значения /г с теоретическими, рассчитанными по уравнению (13.9). [c.216]

Образование зародышей кварца [c.110]

Образование зародышей кварца..............................НО [c.413]

Для обеспечения качественного роста кристаллов увеличение температурного перепада не может быть беспредельным. Оно определяется степенью метастабильности раствора и лимитируется массовым образованием спонтанных зародышей. Для различных растворителей существует некоторое пороговое значение температурного перепада, характерное для данной кристаллизационной среды, при котором начинается массовая спонтанная кристаллизация. На основе рассмотрения обширного экспериментального материала можно с достаточной достоверностью указать такие значения температурного перепада для ряда наиболее употребительных растворителей при синтезе кристаллов кварца на затравках базисной ориентации (табл. 3). [c.30]

Ясно, что конфигурациями, аналогичными изображенным на фиг. 5.1,а—д, можно воспользоваться и при выращивании в открытых лодочках (иногда такой способ называют методом Чалмерса) (фиг. 5.1,е и ж). В этом случае чаще пользуются горизонтальными, а не вертикальными печами. Превалирование монокристалла на границе раздела кристалл—расплав зависит от исходной ориентации зародившихся первыми кристалликов и наклона границ зерен между ними. Эти моменты так и не стали предметом сколь-либо подробного исследования в практике промышленного выращивания кристаллов по методу Бриджмена— Стокбаргера, потому что всегда можно эмпирически подобрать форму тигля, градиент температуры и скорость опускания тигля (или скорость охлаждения печи) так, чтобы во всех случаях добиться образования монокристалла или хотя бы крупных монокристальных участков в объеме тигля. Однако нужно иметь в виду, что в подобных случаях должно преобладать гетерогенное зарождение на стенках тигля, так что при прогнозировании ориентации зародышей могут оказаться полезными теории гетерогенного зарождения. Подобным же образом способны принести пользу при определении вероятности превалирования монокристальных зерен на поверхности раздела и теории, рассматривающие энергию границ зерен в зависимости от их ориентации. Само собой разумеется, что при выращивании кристаллов по методу Бриджмена—Стокбаргера можно было бы прибегать к специальному затравливанию, помещая монокристальную затравку в конце тигля и подбирая такой температурный профиль в печи, чтобы подобная затравка не расплавилась. Но экспериментально это часто выливается в утомительную процедуру, поскольку в обычной установке Бриджмена — Стокбаргера температура неизвестна и регулируется с недостаточной точностью а следить визуально за затравкой не позволяют непрозрачные тигли и стенки печи. Можно, конечно, сделать тигли и трубки из плавленого кварца и снабдить последние специальными желобками на поверхности для проволочных нагревателей сопротивле- [c.178]

Эту более практическую проблему специально исследовал Наккен , который сконструировал специальные автоклавы и использовал природные высококачественные несдвойникованные кристаллы кварца в качестве затравок при выращивании кристаллов кварца из гидротермальных растворов. Подобные затравки обычно брались с граней ромбоэдра и имели форму тонких пластинок однако для кристаллографических исследований проводились также опыты с полированными щарами из кварца Автоклавы были покрыты серебром и имели емкость 25—30 жл кристаллические затравки подвешивались на серебряной проволочке. Нак-кеи работал с температурами 370—400°С, поддерживавшимися в течение нескольких дней кристаллы выращивались им в изотермических условиях, причем он использовал более высокую растворимость кварцевого стекла в воде вблизи критической точки (см. С. I, 44). К большой проблеме в таких исследованиях относится предотвращение самопроизвольного образования зародышей. Этого пытались избежать путем добавления органического вещества, например желатина, стеарина, олеата натрия и т. д [c.625]

Грин и др. [44] видоизменили метод Кзизека и Рейнольдса они сначала испаряют dS ( ЭбОХ) или ZnS ( 1160°С) в HjS, а затем проводят сублимацию в вакууме. Такая двойная сублимация улучшает чистоту выросших кристаллов. Рост происходит в Аг или H2S ( 1 атм) при перепаде температуры, равном / 50°. Горячая зона (испарения) находится при температуре около 1575 °С, а подложкой для образования зародышей в холодной зоне служит пластинка из плавленого кварца. [c.257]

Поверхностные свойства дисперсной фазы в электролитах, например а-кварца, могут быть изменены при добавлении и небольших количеств способных к гидролизу ионов d-элементов. Так, ионы Си=+, РЬ + при концентрации, равной моль/л, меняют знак заряда поверхности на положительный в диапазоне pH от 6 до 10 (для Zn +-HOHOB этот эффект наблюдается при pH 8,0—9,2). Допускается, что с ростом pH в этих случаях происходит образование зародышей кристаллов гидроксидов указанных металлов, осаждающихся на субстрате (ЗЮг). [c.118]

Переход кристаллической фазы в жидкое состояние связан с изменением расстояний между частицами, хотя координационные числа обычно остаются прежними. В жидкостях, в отличие от кристаллов, существуют атомы, окруженные необычным числом атомов-соседей. Чем выше температура, тем больше атомов с необычной координацией. В некоторых жидкостях образуются различные жидкие структуры. Так, жидкая сера при температуре 220°С характеризуется весьма сильными структурными изменениями. Вода существует в трех полиморфных модификациях в зависимости от температуры. При высоких температурах вода имеет структуру плотнейшей упаковки, при средних — структуру кварца, а вблизи температуры плавления — структуру типа льда (р-тридимит). Согласно исследованиям Данилова с сотрудниками, существует зависимость между способностью жидкости к переохлаждению и близостью структур жидкой и кристаллической фаз. Если эти структуры подобны друг другу (например, в металлах), то переохлаждение маловероятно (хотя и не исключено), так как уже в жидком состоянии существуют зародыши кристаллической фазы. Большое различие структур жидкости и твердого тела (например, салола, бензофенола) является причиной склонности к образованию переохлажденных жидкостей. В последние годы интенсивно исследовались структуры водных растворов электролитов. [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология