Затравки рост, метод

Метод зонной плавки обеспечивает получение кристалла, непрерывно растущего по направлениям наиболее быстрого роста без предварительного введения затравки. Шихту фторфлогопита загружают в трубчатую секцию, которую протягивают снизу 32 [c.32]

Метод зонной плавки идеально пригоден для производства монокристаллов. В нескольких словах его можно описать следующим образом. Чистый слиток требуемого материала помещают в тигель так, чтобы один конец слитка находился в контакте с плоской гранью затравочного кристалла. Затем расплавляют какой-либо участок слитка и двигают расплавленную зону по направлению к затравочному кристаллу. Когда расплавленная зона коснется затравки, движение зоны приостанавливается на короткий момент, а затем возобновляется, но в обратном направлении. После этого оканчивается рост монокристалла на затравке. Этим методом легко получаются монокристаллы германия диаметром около 25 мм и длиной около 300 мм. [c.211]

В расплавленное стекло вводят затравки (катализаторы). В результате в объеме стекла возникают центры кристаллизации, на которых происходит рост кристаллов основной формы. Изделия из ситаллов производят методами обычной стекольной или керамической технологии [c.221]

В процессе отработки и совершенствования промышленного метода синтеза были определены основные закономерности, контролирующие зависимость пьезоэлектрических свойств синтетического кварца от физико-химических условий перекристаллизации, найдены критические значения скоростей роста и ряда термобарических параметров, обеспечивающие получение высококачественных кристаллов на затравках различной ориентации, что позволило установить оптимальные режимы синтеза пьезокварца с заданным значением добротности. [c.12]

Методом Стокбаргера в герметичных тиглях из платины или молибдена при скоростях сканирования менее 2 мм/ч удается достаточно устойчиво получать нарост на затравку по всей длине тигля. В качестве затравок используют пакет пластин фторфлогопита, ориентированный спайностью по длинной оси тигля. Форма тигля может быть разнообразной (цилиндрической, уплощенной) и принципиального значения для роста кристалла не имеет. [c.53]

Влияние условий роста на качество кристаллов. В результате длительных и детальных работ были определены основные параметры процесса кристаллизации слюды на затравку, обеспечивающие удовлетворительный ориентированный рост кристаллов. Было определено, что наиболее приемлемым методом кристалли- [c.61]

Устойчивый нарост фторфлогопита на затравку наблюдается при перегреве расплава до 1500 °С, при больших температурах состав расплава изменяется настолько, что рост кристалла прекращается. С увеличением перегрева в расплаве несколько уменьшается количество фтора и, как следствие, возрастает доля остальных компонентов. Изменения состава расплава при повышении температуры позволяют ионам магния частично занимать позиции в межслоевом промежутке, что приводит к нарушению структуры слюды. В октаэдрах кристаллической решетки несколько увеличивается число ионов алюминия. Эти изменения характерны для водородной атмосферы при температурах расплава до 1470 °С. В атмосфере аргона перегрев до 1500 °С не сказывается на составе кристаллов фторфлогопита. Следовательно, верхняя граница температуры расплава при выращивании фторфлогопита методом Стокбаргера соответствует 1450 °С для восстановительной среды в кристаллизаторе и 1500 °С —для инертной. [c.70]

Так же как и в методе, используемом Фарбениндустри , для предотвращения зарождения большого числа мелких кристаллов необходимо отделить реагенты друг от друга. Окиси бериллия и алюминия помещают в нижнюю часть реакционного объема, а кремнезем — в Сетчатый контейнер вблизи поверхности раствора. Затравочные кристаллы подвешивают на проволоке в средней части, где они растут со скоростью 0,3 мм в день, то есть значительно быстрее, чем при выращивании кристаллов из раствора в расплаве. Максимальные скорости роста, достигающие 0,8 мм в день, отмечались, когда приготавливали очень кислый раствор. Размер выращиваемых кристал- ов ограничен вн>тренними габаритами сосуда высокого давления, так к, применяя этот метод, нельзя добавить питающий материал без Охлаждения раствора и сброса давления. Однако те же затравки О жно помещать в новый раствор три или четыре раза. Более высокие скорости роста при использовании гидротермального синтеза возмож- [c.57]

При исследовании т)(/) на одиночном кристалле, последний закрепляют на проволочном держателе, помещают в поток и увеличение линейного размера определяют с помощью микроскопа. Температуру среды поддерживают постоянной. Пересыщение остается практически неизменным ввиду большого количества циркулирующей жидкости. Такой метод позволяет изучить зависимость т](/) от пересыщения, температуры окружающей среды и скорости обтекания кристалла. Однако в промышленных аппаратах кристаллы находятся во взвешенном состоянии. В работе [5] показано, что предположение о возможности прогнозирования значения ri(/) для промышленных аппаратов по данным, полученным при росте монокристалла, в общем случае не подтверждается. При проведении исследований на монодисперсной затравке ц 1) определялась взвешиванием навески до и после эксперимента и рассчитывалась по уравнению [c.86]

При. М. в. из расплава контейнер с расплавом и затравкой охлаждают так, чтобы у границы раздела кристалл — расплав, к-рая перемещается в ходе кристаллизации, поддерживалось оптим. переохлаждение. Этого достигают, обдувая контейнер потоком воздуха (метод Обреимова — Шуб-никова), перемещая нагреватель относительно расплава (метод Бриджмена), вытягивая затравку из расплава по мере роста кристалла без ее вращения (метод Киропулоса) или с вращением (метод Чохральского). Затравке и щели, из к-рой вытягивают кристалл, иногда придают спец. форму, выращивая монокристаллы разного профиля (метод Степанова). Используют также напыление капель расплава на затравке (метод Вернейля). [c.352]

Хотя часто это и удобно, но, конечно, не обязательно получать привитой сополимер одновременно с дисперсным полимером. Альтернативный метод состоит в получении привитого сополимера методами полимеризации в массе или в растворе с последующим введением его в нужном количестве в дисперсионную среду. При работе в растворе метод статистической прививки в дополнение к требуемому привитому сополимеру неизбежно дает примесь якорного и непривитого растворимого полимеров. При введении этой смеси в дисперсионную среду якорный полимер осаждается обычно в виде грубой дисперсии, которая в некоторых процессах может служить зародышем или затравкой для последующего роста полимера. [c.98]

Для практических целей, с точки зрения контроля процесса, методы третий и четвертый можно рассматривать как эквивалентные. Механическое воздействие перемешивающих устройств на кристаллы или кристаллов друг на друга составляет лишь малую долю от общего вклада в кристаллообразование и зависит от скорости перемешивания, числа и размера кристаллов, находящихся в данный момент в аппарате. Этими же переменными определяется другой, значительно более важный эффект — эффект затравки. Так, например, повышение скорости перемешивания способствует более однородному распределению кристаллов в растворе, что, в свою очередь, увеличивает их затравочное воздействие. Перемешивание повышает скорость образования центров кристаллизации больше, чем скорость роста кристаллов. Это позволяет объяснить известный факт, что перемешивание приводит к возникновению небольших кристаллов. [c.587]

Для исследования гетерогенных химических реакций в сточных водах могут быть применены три экспериментальных метода, а именно самопроизвольное осаждение из сильно пересыщенного раствора, образование центров кристаллизации и рост термодинамически более устойчивой фазы из раствора, насыщенного термодинамически менее устойчивой фазой, и рост затравок термодинамически устойчивой кристаллической фазы из метастабильного пересыщенного раствора. Каждый из этих методов может дать преимущества в конкретных экспериментах.. Для кинетического анализа ингибирования роста кристалла наиболее полезным является метод роста затравки. [c.29]

В настоящем разделе описаны результаты исследования ингибирования кристаллизации карбоната кальция некоторыми компонентами сточной воды. Для решения проблем, связанных с самопроизвольным осаждением, использовался метод роста затравки в метастабильных пересыщенных растворах. Если та- [c.29]

Значения константы скорости k для кристаллизации кальцита в отсутствие добавочных ионов приводятся в табл. 3.2. Константа скорости не зависит от концентрации затравочных кристаллов S в пределах концентраций, использованных в данном исследовании (от 40 до 185 мг/л). Приведенные значения были получены для одной и той же исходной суспензии кальцита, разбавленной до рабочего раствора перед началом каждой серии опытов. Относительно малые различия полученных значений констант скорости являются строгим доказательством надежности метода роста затравки. Незначительные различия констант скорости в разных сериях опытов для чистых растворов вызваны изменениями исходной суспензии затравки за время исследования. [c.33]

Выращивание вз расплава. Контейнер с расплавом и затравкой охлаждают так, чтобы затравка всегда была холоднее расплава, но переохлаждение на ее пов-сти было невелико и затравка росла без дендритообразования или появления паразитных кристаллов. Этого достигают разными способами меняя т-ру нагревателя (метод Стронга-Штёбера), перемещая нагреватель относительно контейнера (метод Бриджмена - Стокбаргера), размещая затравку иа неподвижном охлаждаемом стержне (метод Наккена), вытягивая затравку из расплава по мере роста кристалла без вращения (метод Киропулоса) или с вращением (метод Чохральского). Затравке или щели, из к-рой вьггягивают кристалл, иногда придают спец. форму, выращивая кристаллы разного профиля (метод Степанова). Особенно широко распространен метод Чохральского, при к-ром затравку закрепляют на охлаждаемом стержне, опускают в расплав, а затем вытягивают из расплава при непрерывном вращении стержня. Метод используют для пром. получения металлич. и полупроводниковых кристаллов размером 1-50 см с регулированием их качества (дефектности) путем изменения скоростей вращения и вытя- [c.132]

Скоростная киносъемка процесса вытягивания из расплава монокристаллов кремния [35] показала, что максимальная высота поднятия жидкого столбика тах не зависит от скоростей вытягивания и вращения затравки (последняя изменялась в опытах от О до 100 об1мин), а является функцией только диаметра кристалла при определенном значении краевого угла ао. Но это с очевидностью вытекает из теории капиллярных явлений. Такие параметры роста кристаллов, как скорости вытягивания и вращения, могут влиять на высоту поднятия стол-ба расплава лищь постольку, поскольку они могут изменять тепловые условия процесса, определяющие рост кристалла по методу Чохральского. [c.99]

Раствор-расплавный метод имеет определенные недостатки. Во-первых, растворитель является основной неструктурной примесью, в больших количествах входящей в кристаллы и не позволяющей во многих случаях получать бездефектные кристаллы слюды. При проведении кристаллизации путем медленного охлаждения число центров слюдообразования велико. Вследствие разницы плотностей слюды и раствора кристаллы слюды часто опускаются на дно тигля, где их рост прекращается из-за недостатка питания. При высоком содержании фторфлогопита в растворе-расплаве образуется поликристаллический агрегат из разиоориентированных пластин слюды (рис. 5) с дефектами, присущими расплавнон кристаллизации. При спонтанной кристаллизации размер получаемых кристаллов обычно не превышает первых сантиметров. Проведение кристаллизации на затравку из раствора-расплава затруднено частичным разложением затравки и невозможностью создания необходимых температурных условий на фронте кристаллизации. [c.20]

По методу Чохральского были получены монокристаллы муллита (2А12О3 5102) диаметром до 2 см и длиной до 6 см [44]. Процесс осуществлялся в атмосфере азота при нормальном атмосферном давлении газа с точным программным контролем нагрева (рис. 49). Вертикальная скорость протяжки составляла 1,5 мм/ч, частота вращения затравки 10 мин . Во всех экспериментах рост монокристалла осуществлялся вдоль оси С. Полученный продукт диагностирован оптическим и рентгеновским анализами. Был подтвержден конгруэнтный характер плавления муллита. [c.149]

В результате экспериментальных работ были определены условия выращивания кристаллов сапфира, близких к природным по окраске. Первые опыты были поставлены с целью выращивания спонтанных, кристаллов синего сапфира. Позднее использовались ориентированные затравки, изготовленные главным образом из лейкосапфира, выращенного методом ГНК или из лейкосапфира, полученного методом Вернейля. Применение в качестве затравок лейкосапфира, выращенного различными методами, не оказало существенного влияния на последующий рост кристаллов на этих затравках. Вначале использовались шлифованные неориентированные бруски. Затем, когда была замечена неодинаковая способность окрашиваться в синий цвет разных пирамид роста кристаллов корунда, стали готовиться ориентированные затравки I) круглые плоскоиараллельные пластины, вырезанные перпендикулярно к 1з 2) шаровидные шлифованные 3) пластинчатые, вырезание параллельно грани гексагональной дипирамиды с символом 2243 . Иногда в опытах в качестве затравки использовались искусственные кристаллы сапфира, выращенные на шаровидной затравке в предыдущих опытах. Такие кристаллы бывают огранены либо гранями гексагональной дипирамиды 2243 , либо гранями той же дипнрамиды в комбинации с гранями призмы 1120 , основного ромбоэдра 10Г1 и пинакоида 0001 . [c.233]

Для опытов Эверсола характерны следующие условия температура в интервале 600—1600 С, общее давление газа — одна атмосфера, концентрация метана в газовой смеси от 0,015 до 7%. Затравки имели размер всего лишь 0,1 мкм (десятитысячная доля миллиметра) в диаметре, что обеспечивало большую поверхность для осаждения алмазов. К сожалению, помимо алмаза в газовой фазе образовывались также скопления графита, которые осаждались вместе с алмазом на поверхности затравочных кристаллов. Если время от времени ие останавливать процесс для удаления графита, его концентрация настолько возрастает, что препятствует осаждению алмаза. Для этого в методе Эверсола предусматривалось периодическое извлечение алмазов, которые затем помещались в сосуд высокого давления (от 50 до 200 атм) с водородом и прокаливались при температуре 1000°С-Водород вступает в реакцию с графитом намного быстрее, чем с алмазом, поэтому такая процедура очищает поверхность затравочных кристаллов для последующего роста. [c.82]

Обычный метод производства александрита, описанный в патенте, включает в себя медленное охлаждение раствора ВеО и А12О3 в плавне Ь120+МоОз от 1200 °С со скоростью 1 °С/ч. Окись бериллия и глинозем составляют около 4% массы расплава, а окись железа (РегОз) и окись хрома (СгзОз)—около 1%. Фактически содержание железа варьирует от 0,7 до 2,8%, а хрома — от 0,001 до 0,5%. В качестве затравочных кристаллов используются природные или синтетические хризобериллы, которые помещают в платиновую рамку и опускают в расплав перед началом охлаждения. Используют 236 затравок, размещая их в два горизонтальных ряда по 118 штук. Рост продолжается от 7 до 9 недель, затем кристаллы разрезаются для отделения александрита от затравки. В патенте также упоминается о выращивании кристаллов методом вытягивания из расплава. Этим способом получены кристаллы весом до 400 карат, длиной до 7,5 см и размером в поперечнике около 2 см, однако кристаллы, выращенные из раствора в расплаве,—наиболее привлекагельные синтетические александриты. [c.126]

Турмалин—очень сложный по составу минерал, общая формула которого НаМзА1бВз81б027 0Н)4, где в позиции М могут быть магний, железо или литий и алюминий. Кроме того, могут присутствовать и другие элементы, например хром, ванадий и фтор. Вследствие сложности и изменчивости состава турмалина ему свойственно удивительное разнообразие расцветок черный, бесцветный, розовый, коричневый, зеленый, синий, желтый и их оттенки. Более чем для других драгоценных камней для турмалина характерно изменение цвета вдоль или поперек одного и того же кристалла, например от розового до зеленого, которое отражает изменение условий роста. Турмалин— довольно распространенный минерал, но это не относится к камням розового цвета, которые пользуются наибольшим спросом. Синтетические крис1аллы турмалина могут быть выращены гидротермальным методом. Впервые выращивание турмалина на затравке из природных кристаллов осуществил в 1949 г. Ф. Смит [9]. В Советском Союзе в I960 г. сообщалось об изменении цвета кристалла турмалина от розового до черного [10]. Очень обширное сообщение было опубликовано А. Тейлором и Б. Терреллом в 1967 г. [11]. При синтезе турмалина они частично заместили натрий на калий или кальций, а в позиции М были магний, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь или цинк. Такой широкий набор замещений делает возможным получение огромного числа расцветок, поэтому синтетический турмалин может поступить в продажу, если цена на природные минералы станет столь высокой, что затраты на синтез будут оправданны. [c.138]

Методика наблюдения за кристаллизацией под микроскопом в термостатированной кювете [Микроскопический метод..., 1975 Трейвус Е. Б., 1979] в принципе проста, хотя требует экспериментаторского навыка. Заметим, что полученные в такой работе данные представляют уже самостоятельный научный интерес. Наиболее удобной для целей изучения роста единичных кристаллов на затравке является кювета в термостатированном кожухе, изображенная на рис. 2-1, а. Кюветы рассчитаны обычно на объем раствора 10—50 мл. Изготовление кюветы с плоскопараллельными передней и задней стенками, как на рис. 2-1, а, не обязательно, она может быть заменена круглым баллончиком. Последний гораздо легче изготовить. Важно, чтобы термостатируемый кожух имел плоскопараллельные переднюю и заднюю стенки. [c.67]

Так как в случае метода Бриджмена при высоких температурах невозможно визуально наблюдать положение фронта роста, то процесс кристаллизации ведут либо в режиме спонтанного зарождения, либо в режиме кристаллизации на затравку. В первом случае исходная шихта полностью расплавляется, а для усиления геометрического отбора в нижнюю часть контейнера устанавливается диафрагма с отверствием (см. рис. 71). Во втором случае предварительно с помощью термопары устанавливается определенное распределение температуры на нагревателе и находится область, в которой температура соответствует температуре плавления исходного вещества. Именно в этой области располагают контейнер с затравочным кристаллом таким образом, чтобы перед началом кристаллизации указанный кристалл частично (примерно наполовину) расплавился. [c.112]

Аппаратурно-технологическое оформление процессов кристаллизации. При выборе аппаратурно-технологического оформления процесса кристаллизации определяющую роль играет обеспечение необходршого качества получаемого продукта. Если рост кристаллов происходит достаточно быстро, то процесс может проводиться в одном аппарате. В противном случае кристаллизацию проводят в каскаде аппаратов так, чтобы в каждом нз них процесс протекал при сравнительно небольшой двилсущей силе, обеспечивающей получение продукта высокого качества. Основная трудность заключается в то.м, что как при кристаллизации путем выпаривания растворителя, так и при охлаждении суспензии па теплообменных поверхностях имеет место наибольшее пересыщение раствора. Этот фактор и шероховатость приводят к образованию твердой фазы (инкрустации) на теплообменной поверхности, что ухудшает теплопередачу и уменьшает производительность. Имеются различные методы борьбы с этим явлением механическое разрушение отложений, интенсивное перемешивание суспензии, введение затравки, тщательная обработка внутренних поверхностей аппаратов, применение выпарных аппаратов с погружными греющими камерами, с погруженными горелками и самоиснареиием раствора. [c.486]

МОНОКРИСТАЛЛОВ ВЫРАЩИВАНИЕ, производят из пара, р-ра, расплава или тв. фазы. Пр И М. в. из пара кристаллизующееся в-во возгоняется, его пары переносятся газом-носителем или диффундируют в зону роста, где конденсируются на затравочном кристалле, охлажденном относительно источника паров. Возможен также перенос в зону роста не паров кристаллизующегося в-ва, а газообразных продуктов р-ции этого в-ва с к.-л. другим, с послед, разложением продуктов на нагретой затравке и выделением исходного в-ва (метод хим. транспорта). Иногда в источник паров вводят в-во, пары к-рого разлг1гаются на затравке с образованием кристаллизующегося в-ва, или реагенты, образующие на затравке кристаллизующееся в-во (метод хим. кристаллизации). [c.352]

При М. в. из р-ра для поддержания пересыщения среды испаряют р-ритель, охлаждают р-р или подпитывают его. Если кристаллизующееся в-во имеет модификации с повыш. растворимостью, их используют для подпитки р-ра напр., прй выращивании алмаза р-р подпитывают графитом. В методе зонного растворения затравка и поликристаллич. в-во, подпитывающее р-р, разделены тонким слоем р-ра, к-рый поддерживаю - при более высокой т-ре этот слой р-ра пере-мещдется из-за растворения поликристаллич. в-ва и роста монокристалла. Выращивание кристаллич. нитей проводят т, н. ПЖТ-методом, при к-ром затравку вводят в пересыщенный пар и наносят на ее пов-сть капли р-ра, из к-рого кристаллизация идет быстрее, чем из пара в результате капли (Ж) захватывают кристаллизующееся в-во из пара (П) и передают его затравке (Т), [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология