Радиационный нагрев дугой

Как МЫ видели, существенным препятствием в использовании равновесия жидкость — кристалл при выращивании кристаллов может оказаться химическое взаимодействие расплава с контейнером и плавление последнего. Это обстоятельство становится особенно существенным в случае выращивания кристаллов с высокими температурами плавления, так как если здесь химическое взаимодействие отсутствует, то верхний предел ставится плавлением тигля. Частично проблема решается применением вольфрамовых тиглей (Гпл = 3370°С) и тиглей из карбидов и нитридов (Гпл более 4000°С). Тем не. менее, по-видимому, самым высокотемпературным материалом, успешно выращенным с применением тигля, является сапфир (Гпл = = 2015°С), полученный методом вытягивания из расплава в иридиевом тигле (Гпл = 2554 °С), с которым расплав практически не вступает в химическую реакцию (см. разд. 5.4). Если отсутствие химического взаимодействия между расплавом и тиглем считается критерием успешного выращивания кристаллов, то необходимо выяснить, можно ли практически найти тигель, устойчивый при более высоких температурах. Одним из решений проблемы является, как мы видели, метод плавающей зоны. Однако часто бывает трудно обеспечить высокую тепловую энергию в зоне, необходимую для плавления тугоплавких материалов. В первую очередь это относится к непроводящим расплавам (здесь нельзя применить высокочастотный нагрев) и к расплавам, прозрачным в инфракрасной и видимой частях спектра (нельзя использовать радиационный нагрев с помощью нагревателей сопротивления или сфокусированным излучением лампы, электрической дуги или солнца). Один из способов улучшить подвод тепловой энергии — увеличить отношение поверхности расплава к его объему. Это легко достигается тем, что на поверхности затравки или поликристаллической массы создают наплыв расплавленного материала (фиг. 5.21,а). Он удерживается на затравке или поликристаллическом образце силами поверхностного натяжения. Другие бестигельные методы выращивания представляют собой различные варианты этого способа. [c.227]

Одной из очень интересных морфологических форм углерода являются графитовые нитевидные кристаллы (усы), впервые полученные Бэконом [9] в электрической дуге. Нитевидные кристаллы разных веществ привлекают внимание исследователей ввиду их удивительной прочности, приближающейся к теоретической [29], и связанными с этим перспективами практического использования [30]. Основным способом получения графитовых нитевидных кристаллов является метод пиролиза из различных газов [23, 31—33]. Весьма перспективным методом получения графитовых усов, примененным в работе [33], является лучистый (радиационный) нагрев. В качестве источника нагрева использовалась установка радиационного нагрева на основе ксеноновой лампы высокого давления [34] и инфракрасный лазер непрерывного действия с длиной волны 10,6 мкм. Нитевидные кристаллы были получены из различных газов как нри стапионарном, так и при импульсном нагреве. Было обнаружено, что создание периодических импульсов пересыщения способствует росту графитовых усов. Скорость роста графитовых усов значительно превышает скорость роста пироуглерода, что связано с ориентацией базисных плоскостей углерода вдоль направления роста. Всякие неоднородности подложки способствуют росту на них нитевидных кристаллов. При использовании импульсного пересыщения нитевидные кристаллы, выращенные па металлической подложке, не имели включеншт, но форма их была самой разнообразной. Следует отметить, что нри вискеризации непрерывных углеродных волокон был обнаружен помимо графита и альфа-карбин [33]. Графитовые нитевидные кристаллы имели очень высокую прочность. Так, прочность на разрыв графитовых усов диаметром 0,1 м.км составляла 1500 кг мм . [c.27]

Средства стерильного нагрева в металлургии не исчерпываются дугой и электронным лучом. Если металл не очень тугоплавок и реакционноспособен, то в него существенных загрязнений не внесет плавка токами высокой частоты. С недавнего времени в промышленности нашел применение радиационный нагрев с помощью световой энергии — солнечной или искусственной. Свет действует и в вакууме, и в любой газовой атмосфере. В Пиренеях на высоте 1,6 км, где горный воздух почти свободен от пыли, в 1970 г. построена мощная солнечная печь для выплавки циркония, титана и тантала особой чистоты. Сотни зеркал, расположенных на склонах гор, направляют солнечные лучи на гигантский параболический рефлектор, который фокусирует их на переплавляе- [c.122]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология