Особенности нитевидных кристаллов

В качестве основы (матрицы) используются металлы и сплавы, полимеры, керамика. Они обеспечивают связь между составляющими компонентами, прочность и пластичность под действием нагрузок. Значительно разнообразнее применяемые наполнители, особенно для композитов на основе пластмасс, от которых зависит прочность и жесткость композитов. Из наполнителей следует выделить металлические и углеродные волокна, дисперсные тугоплавкие металлы с размером частиц от 0,01 до 0,06 мкм, нитевидные кристаллы карбида и нитрида кремния. Созданы также упрочняющие нити и волокна с нанесенными барьерными слоями карбид бора — бор на вольфраме, карбид бора на боре, углеродные волокна, покрытые карбидом кремния, бором, бор на оксиде кремния (IV) и т. д. [c.177]

Сплавы на основе олова. Одним из недостатков покрытий чистым оловом является быстрая потеря способности к пайке (после 1—2 недель), а также образование самопроизвольно растущих нитевидных кристаллов ( вискеров или усов ), что недопустимо при изготовлении радиоэлектронных приборов, особенно печатных плат. Легирование олова висмутом, никелем, свинцом, кобальтом предотвращают как возникновение усов , так и аллотропные видоизменения олова при низких температурах, сопровождающиеся превращением его в порошкообразное состояние ( оловянная чума ). Кроме того, сплавы 5п— до I % В1, 8п —до 1% Со, 5п — 10—60 % РЬ (матовые после оплавления или блестящие) значительно дольше, чем олово (до года), сохраняют способность к пайке. [c.52]

Как отмечалось в гл. XV, эта особенность роста нитевидного кристалла в некоторых случаях объясняется тем, что свежеобразованная поверхность кристалла пассивируется в результате адсорбции ПАВ из раствора. Если скорость возникновения новой поверхности меньше скорости пассивирования, то дальнейшее выделение металла на этой поверхности становится затруднительным. Поэтому, когда сила тока падает, на краях растущей грани усиливается пассивирование, фронт роста сужается, и линейная скорость роста нити возвращается к прежнему [c.393]

В зависимости от давления ацетилена и температуры могут быть получены различные нитевидные кристаллы графита. Однако температура подложки не должна быть ниже 900° С. На рост графитовых усов влияет как природа и состояние подложки (обычно металлы вольфрам, тантал, титан, рений и др.), так и условия обтекания ее потоком газа вследствие естественной конвекции. На металлических подложках, неоднократно использованных в опытах, нитевидные кристаллы растут реже, нежели на свежих. Особенно часто растут такие кристаллы на срезах металла, а также на неоднородностях поверхности. Если на поверхность металла нанести перед опытом царапину, то вдоль нее вырастут нитевидные кристаллы, как бы декорируя эту царапину. Когда на поверхности молибдена был осажден вольфрам с различной ориентацией, то наибольшее число нитевидных кристаллов графита выросло на поверхности с ориентацией <100>. [c.46]

Выявленные особенности одновременного роста и растворения затравочных кристаллов алмаза в р, 7-условиях, отвечающих области устойчивости графита зона метастабильного роста), при наличии градиента температуры величиной до б-Ю" К/м можно объяснить тем, что вблизи поверхности затравки создается достаточно большое концентрационное пересыщение к алмазу (см. рис. 134, область С), а не только к графиту. При этом грань кристалла, располагавшаяся перпендикулярно к потоку и ориентированная к источнику углерода, естественно, должна расти с наибольшей скоростью, а теневая — растворяться, что и наблюдается в эксперименте. Растворение теневой поверхности затравок приводит к появлению шероховатого рельефа, выступы которых являются пассивными местами растворения и потенциально активными для роста. При достаточной высоте выступа и наличии локального градиента температуры вдоль него вершина выступа оказывается в условиях достаточного перепада температуры, чтобы расти за счет растворения своей подложки. Ясно, что скорость роста усов должна быть соизмерима со скоростью растворения затравки. Качественно это иллюстрирует рис. 136, а. В среднем скорость роста нитевидных кристаллов алмаза имеет величину порядка 3-10 м/с, что соответствует скорости растворения затравок. Ориентирующее воздействие подложки на нитевидный кристалл безусловно, но наблюдается также влияние условий питания уса в направлении его роста. [c.387]

Литературные данные о физико-механических свойствах амфиболовых асбестов ограничены. В то же время в связи с использованием асбестов в качестве упрочняющих, армирующих наполнителей в различных композиционных материалах сведения об их прочностных характеристиках имеют важное практическое значение. Не меньший интерес представляют данные о физикомеханических свойствах этих минералов и для сравнения со свойствами нитевидных кристаллов, которые по морфологическим особенностям близки к асбестам. Анализ результатов исследований, выполненных за последние годы, показал, что нитевидные кристаллы обладают прочностью, приближающейся к теоретической. Это обусловлено высоким совершенством их структуры и минимальным количеством поверхностных дефектов. Поэтому изучение физико-механических свойств нитевидных кристаллов амфиболов, исследование взаимосвязи между их структурой, условиями образования и прочностными характеристиками могут 128 [c.128]

Механизм роста нитевидных кристаллов Сирс связывает с особо большой ролью дислокаций [особенно винтовых дислокаций (см. 10.3.2)], которые расположены в направлении оси нитевидного кристалла. Таким образом, на свободной торцовой грани кристалл растет по спиралям, в то время как боковые грани усов растут только через образование плоских зародышей. Следовательно, для образования усов переохлаждение должно быть меньше критического, при котором происходит рост кристалла через двухмерные зародыши. Отсюда вытекает, что ограничивающими поверхностями усов являются основные грани роста, которые растут от плоских зародышей. В большинстве случаев они действительно наблюдаются экспериментально как ограничивающие элементы. Теоретически длина усов [c.333]

Большинство публикаций посвящено практическим вопросам выращивания кристаллов. К сожалению, многие из них основаны на методе проб и ошибок, при котором сначала ценой большого труда и затраты времени находят технологию выращивания кристалла, а уже затем стремятся понять те процессы роста и образования дефектов, которые протекают в установке. Такая ситуация имеет не только субъективные, но и объективные причины, связанные со множеством взаимосвязанных физических и химических факторов, влияющих на рост кристалла гораздо сильнее, чем на имеющиеся в обиходе измерительные приборы. В этой обстановке монографии, суммирующие современный опыт в области роста кристаллов, становятся чрезвычайно необходимыми. Особенно важно в настоящее время связать фундаментальные процессы роста кристаллов с технологическими приемами выращивания. Прямая связь не всегда еще видна при современном уровне знаний, однако попытки установить ее там, где это возможно, должны постоянно и смело предприниматься. Издание книги известных американских специалистов Р. А. Лодиза и Р. Л. Паркера нам представляется заметным продвижением по этому пути. Экспериментатор-практик Р. А. Лодиз и теоретик Р. Л. Паркер (который выполнил в свое время также прекрасные экспериментальные работы по нитевидным кристаллам) хорошо дополняют друг друга именно с точки зрения единства науки и практики. Поэтому издательство и редакторы решили предложить читателям монографию Р. А. Лодиза и монографический обзор Р. Л. Паркера вместе, под одной обложкой, хотя писались обе книги независимо. Мы рады возможности поблагодарить авторов за согласие на такое объединение и за содействие нашей работе. [c.5]

Конечно, временная и температурная зависимости прочностных свойств усиленных термопластов уступают усиленным реактопластам. Особенно это заметно для области рабочих температур. Однако из множества возможных комбинаций материалов получается широкий спектр применения, отвечающий большинству требований. В качестве усиливающих материалов используют стекловолокно, металлические нити, асбестовое, кварцевое, керамическое, углеродное волокно, а также нитевидные кристаллы. [c.82]

Адсорбция органических веществ определяет целый ряд особенностей роста электролитических осадков. Так, наблюдается увеличение поперечного сечения тонких кристаллических нитей (так называемых усов или вискеров) при увеличении силы тока в цепи. Поперечное сечение нити меняется таким образом, что плотность тока, а следовательно, и линейная скорость роста нити остаются постоянными. Рост усов с торца объясняется адсорбцией органических веществ и торможением процесса электроосаждения металла на боковой поверхности усов. Адсорбция примесей происходит и на торце, однако ее величина определяется соотношением скорости осаждения металла и скорости адсорбции органического вещества и поэтому она меньше, чем на боковой поверхности. При уменьшении скорости осаждения металла в первую очередь происходит отравление края торца, и диаметр нити уменьшается. Наоборот, при увеличении силы тока адсорбция на краях торца не успевает происходить, и диаметр нити увеличивается. Рост усов сопровождается внедрением органических молекул в осадок. Согласно количественной теории рост нитевидных кристаллов возможен, если ток превышает некоторую критическую величину / р= onst где г — радиус нити — концентра- [c.374]

Нитевидные кристаллы. В последнее время в изучении оптических явлений в НК наметилась некоторая закономёрность [8]. До недавнего времени в основном изучали люминесценцию и особенности образования центров окрашивания при рентгеновском облучении НК- [c.500]

Применение СД процессов. К достоинствам этих процессов можно отнести сравнительно высокий равновесный коэф. разделения возможность в случае использования газовых смесей исключить испарение р-рителей (в отличие от абсорбции и ректификации) меньшая рабочая т-ра (чем при дистилляции) удобство управления процессом нанесения покрьггий возможность получать целевые продукты сразу в товарной форме (дисперсные частицы, монокристаллы, твердые пленки), высокочистые материалы, композиции несплавляемых компонентов (нитевидные кристаллы из неметаллов в металлич. матрице), тонкие и сверхтонкие порошки металлов, их оксидов. Благодаря этим и др. достоинствам СД процессы нашли широкое распространение (особенно начиная с 70-х гг.) в разл. областях науки и техники. [c.450]

Развитие производства непрерывных моно- или полифиламентных волокон достигло высокого уровня, однако разработка и исследование коротких волокон, особенно неорганических усов (нитевидные кристаллы) [6, 8] также имеет большое значение. Эти кристаллы, образующиеся из паровой фазы, обладают особенно высокими значениями модуля и прочности, близкими к теоретическому пределу. Диаметры кристаллов составляют от долей микрона до 10 см, а отношение длины к диаметру варьируется от 50 до 10 . В связи <5 такой неоднородностью размеров и формы для нитевидных кристаллов характерен сильный разброс механических характеристик, что, собственно, и является их основным недостатком. Для полной оценки свойств композиций с нитевидными кристаллами необходимо получить образцы существенно более однородные по размерам и механическим показателям, чем доступные в настоящее время. Разброс в ряде случаев может достигать двух порядков величин (по прочности). Иногда большая часть материала состоит из слишком коротких нитей, которые оказывают отрицательное влияние на механические характеристики композиции. [c.287]

Так, диффузионная подвижность цинка в Н. к. меди значительно меньше, чем в обычных монокристаллах при т-ре 600—700° С предэкспонен-циальный фактор составляет 1,1 X X 10 см 1сек, энергия активации диффузии 13 ккалIг-атом. Низкие значения предэксноненциального фактора и энергии активации диффузии обусловливаются наличием совершенной поверхности у Н. к., что приводит к малой скорости образования вакансий. Механическая прочность различных нитевидных кристаллов приближается к нижнему пределу теоретической прочности на сдвиг. Так, прочность кристаллов окиси алюминия достигает 2800 кгс мм , карбида кремния — 3200, железа — 1300, кобальта — 600, меди — 450, никеля — 300 кгс1мм . С увеличением размера прочность Н. к. уменьшается, приближаясь к прочности обычных монокристаллов. Их упругая деформация составляет несколько процентов. Характерная особенность пластического разрушения Н. к.— распространение сдвига по одной системе скольжения. Кроме обычной статической, П. к. (особенно очень тонкие) отличаются большой усталостной прочностью. Увеличение такой прочности с уменьшением размера обусловливается тем, что вероятность нахождения опасных дефектов в объеме и на поверхности снижается. Особые магн. св-ва объясняются высоким совершенством поверхности Н. к. Так, коэрцитивная сила тонких кристаллов железа достигает 500 9. С увеличением размера кристаллов поверхность ухудшается, отмечается зарождение доменов у поверхностных дефектов, что вызывает [c.78]

Хорощо известно, что анизотропия упругих постоянных приводит к значительной анизотропии прочности вдоль различных кристаллографических направлений. Особенно это заметно в гексагональных, рещетках, к которым принадлежит сапфир. Прочность нитевидных кристаллов сапфира в зависимости от ориентации приведена в табл. 3. [c.340]

Эту особенность электрохимического роста нитевидного кристалла можно объяснить следующим образом. Свежёобразован-ная поверхность кристалла частично пассивируется (отравляется) адсорбирующимся из раствора веществом. Если скорость возникновения новой поверхности меньше скорости пассивирования, то дальнейшее выделение металла на этой поверхности становится затруднительным. Поэтому в том случае, когда сила тока ограничивается, на краях растущей грани усиливается пассивирование, фронт роста сужается и линейная скорость роста нити возвращается к прежнему значению. Если, наоборот, увеличить силу поляризующего тока, то на краях грани пассивация не успевает за разрядом и грань будет расширяться, пока плотность тока и соответствующая ей линейная скорость роста мити опять не станут прежними. Таким образом, в некоторых случаях плотность тока при электролитическом росте единичного кристалла остается неизменной. [c.363]

На металлических поверхностях с большим числом ступенек и имеющих небольшую высоту винтовых дислокаций металл осаждается очень быстро. Образуется крупнозернистый осадок, зерна которого представляют собой отдельные кристаллы (кристаллиты). Иногда осадок растет интенсивнее ио некоторым направлениям, образуя ветвящиеся отростки (дендриты) (рис. 56). При промышленном электроосаждении металлов оба этих явления крайне не желательны, особенно при нанесении гальванических покрытий. Быстрый локальный рост электрсосажденного металла можно ингибировать введением различных добавок, адсорбирующихся на активных центрах поверхности электрода. При таких условиях осадок имеет микрокристаллическую однородную структуру, а его поверхность приобретает блестящий глянцевый вид. В присутствии некоторых добавок удается добиться роста небольшого кристалла только в одном направлении. В результате образуются очень длинные и очень прочные нитевидные кристаллы ( усы ). [c.152]

Другой особенностью жидких кристаллов является высокая оптическая активность, т. е. способность менять поляризацию. Холестерические кристаллы способны поворачивать плоскость поляризации на сотни полных оборотов. С учетом этих структурных особенностей для изучения текстуры жидких кристаллов широко применяются поляризационно-оптические методы [55]. Эти методы в сочетании с другими позволяют классифицировать жидкие кристаллы. Для нематических жидких кристаллов часто наблюдается шлирен-текстура. Такие текстуры возникают из-за неоднородной ориентации молекул. В структуре этого типа обнаруживается множество нитевидных образований. Для пленок толщиной, меньшей 0,1 мм, наблюдаются шлирен-текстуры с точечными сингулярностями. Это пучки темных полос, исходящих из отдельных точек-сингулярностей, которые представляют собой вертикальные нити. Такие структуры различаются числом темных полос. Обычно видны точки с двумя или четырьмя темными полосами. Точечные сингулярности-это проекции нитей, ориентированных перпендикулярно подложке. В пленках, толщиной более 0,1 мм нити свободно перемещаются и образуют прямые и изогнутые полосы. Шлирен-текстуры наблюдаются также в смектических кристаллах. Существует семь разновидностей смектических структур, в большинстве которых молекулы расположены слоями толщиной около одной или двух длин отдельных молекул. В зависимости от молекулярного порядка внутри слоев различают смектические кристаллы со структурированными и неструктурированны.ми слоями. [c.48]

Прочность керамики заметно повышается при введении в ее структуру кристаллов материала с большим модулем упругости, чем в стекловидной (аморфной) фаэе. Особенно заметно повышается прочность материала (в 1,5—3 раза) цри введении в его структуру нитевидных кристаллов. [c.5]

Изучение ориентации, формы и состав нитевидных включений и диагональных прослоев в большом количестве (до 5000) кристаллов показало, что эти включения располагаются по следам нарастания только октаэдрических и комбинационных вершин и соответствующих ребер кристаллов. При этом точка пересечения трасс нитевидных включений и диагональных прослоев является центром роста данного кристалла, который редко совпадает с центром объема (т. е. имеет место искажение облика). Характерно, что включения присутствуют только в части объема алмаза, росшей в сторону графита, и всегда связаны с направлением удлинения, т. е. с направлением наибольшей нормальной скорости роста граней кристалла. Указанные особенности морфологии включений третьего типа позволяют предположить, что частицы жидкого металла захватываются растущим кристаллом по механизму внутренней адсорбции на дефектах, образующихся при взаимодействии слоев роста смежных граней, т. е. вблизи ребер и вершин (эффект адлинеации), на фоне сравнительно большой, порядка 8- 10 м/с, скорости роста алмаза. При этом, как и в случае образования включений подтипа 1а, при затвердевании жидкого металла происходит образование границы раздела фаз без заметного напряжения кристаллической решетки алмаза. [c.403]

В 1964г. Вагнер и Эллис открыли новый механизм роста кристалла в системе пар-жидкость-кристалл (ПЖК). Особенности этого метода, по которому растут многие кристаллы металлов и полупроводников (Ge, GaAs, Si , ZnS, Си, Sn, В и др.), приводят к получению нитевидных (диаметр — 0,1-2 мкм, длина — 2-10мм) кристаллов — усов , имеюших совершенную кристаллическую бездислокационную структуру. [c.329]