Кристаллиты рост на поверхности

Здесь 5 — плотность распределения кристаллов на поверхности, полагается, что /а постоянна по поверхности т] — линейная скорость роста кристаллов. [c.136]

Рассмотрим термодинамические теории роста кристаллов. Теория граничных поверхностей. В разд. 1.1 была получена движущая сила роста кристалла, имеющая вид (пренебрегаем тепловой неравновесностью кристалла и поверхностью раздела фаз, скоростной неравновесностью фаз) [c.262]

Если предположить, что первый этап, так называемая объемная диффузия, не является определяющим, можно сосредоточить внимание на остальных двух этапах. Если на поверхности уже имеется ступень, процесс роста поверхности хорошо описывается методом, предложенным впервые в [51]. Этот метод, однако, не дает достаточно удовлетворительного ответа на вопрос о природе возникновения первичной ступени на поверхности. Эта трудность была преодолена в 1949 г. Франком, который высказал предположение, что источником ступеней при росте плоскостей кристалла являются дислокации. Дислокация представляет собой оц-ределенный тип дефекта в строении кристаллической решетки. В точке дефекта энергетический барьер значительно меньше, поэтому захват частиц и, следовательно, возникновение новой плоскости облегчаются. Дислокация, которая возникает в некоторой [c.266]

Рис. 3.9. Рост поверхности кристалла по спирали

Пренебрегая тепловой неравновесностью кристалла и поверхности раздела фаз, скоростной неравновесностью между кристаллом и несущей фазой, запишем уравнение изменения скорости роста кристалла (массовой) для случая, когда рост происходит под влиянием внешней диффузии [c.287]

Антинакипины — вещества, предупреждающие образование накипи. В технике опреснения соленых вод перспективным считается использование в качестве антинакипинов ПАВ, которые сорбируются на поверхности нагрева и на зародышевых кристаллах накипи. Кристаллы покрываются тонкой пленкой ПАВ, что препятствует их дальнейшему росту, поверхность кристалла превращается из гидрофильной в гидрофобную. Однако широкого применения этот метод не получил, несмотря на низкую стоимость обработки воды (до 5 коп./м ). [c.15]

Чем меньше кристаллы, тем больше их обш,ая поверхность и величина свободной поверхностной энергии. В системе, состоящей из жидкости, содержащей мелкие кристаллы, самопроизвольно идет процесс растворения мелких кристаллов и рост за их счет более крупных кристаллов, общая поверхность которых меньше. [c.275]

Избыток растворенного вещества VA (где V — объем растворителя, м АС — избыточная концентрация растворенного вещества по сравнению с равновесной для отходящего потока жидкости, кг/м растворителя) расходуется (снятие пересыщения) на образование новых кристаллов (нуклеация, зародышеобразование) и на рост уже возникших или введенных извне кристаллов. При совмещении процессов грануляции и кристаллизации происходят также образование новых центров грануляции за счет термического или механического разрушения гранул и рост гранул за счет закрепления выделившихся из капель раствора кристаллов на поверхности гранул, а также за счет их агломерации. Все про- [c.318]

Недавно спонтанные бразильские двойники были обнаружены в пирамидах <с> кристаллов синтетического кварца. Как отмечает В. Новоселов, эти двойники образуются относительно редко при больших скоростях роста поверхности пинакоида. Для этих двойников также характерна / -ориентация двойниковой границы. [c.106]

В ряде случаев для улучшения рабочих характеристик пьезокварцевых резонаторов используются пьезоэлементы, ориентированные под углом (обычно в пределах 20°) к плоскости с, причем эти пластины имеют значительные размеры вдоль оси у. К таким пьезоэлементам относятся пластины срезов - 5°, —18°30, +8,5°, МТ, МТ и др. Их изготовление из пинакоидальных образцов крайне неэкономично, так как вызывает большое количество отходов, а в ряде случаев вообще невозможно, поскольку крупногабаритные заготовки не вписываются в объем деловой части кристалла. Экспериментально было установлено, что нарастание однородного материала происходит и в тех случаях, когда затравочная пластина отклоняется от плоскости базиса на углы в пределах 10—20° (осью вращения является ось х). Это позволяет синтезировать кристаллы, основные поверхности роста которых образуют с плоскостью базиса заданные углы. Однако такие плоскости характеризуются по сравнению с другими гранями крайней неустойчивостью и дают однородный материал лишь в том случае, когда наращивание производится с относительно невысокими скоростями при низких температурах, что отрицательно сказывается на производительности процесса и качестве кристаллов. [c.166]

Рассмотрим основные из этих результатов. На основе данных по изучению процессов кристаллизации алмаза в присутствии различных примесей были получены образцы легированных монокристаллов. Размеры кристаллов, состояние поверхности и совершенство внутреннего строения обеспечивают возможность изучения комплекса их электрофизических свойств в связи с условиями роста, Оценить перспективу использования алмаза в электронной технике. [c.455]

Если кристалл чуток даже к небольшим перепадам температур, то ему дают остыть вместе с термостатом. Для этого кристаллизатор приоткрывают и вводят в него резиновую трубку, доходящую до дна банки. Раствор отсасывают, крышку закрывают и отключают термостат. Если же, наконец, кристаллы растрескиваются при хранении или во время обработки, то их необходимо подвергнуть отжигу, при котором снижаются внутренние напряжения. Для отжига после слива раствора температуру в термостате поднимают, и кристалл выдерживается в пустом кристаллизаторе необходимое время, определяемое экспериментально. После окончания отжига температура медленно снижается до комнатной и кристалл извлекают. Поверхность таких кристаллов имеет довольно мало общего с поверхностью, бывшей при росте. [c.155]

В случае кубических кристаллов КС1, поверхность которых образована в основном гранями (100), равномерно заселенными ионами противоположных знаков, наблюдается рост теплоты адсорбции [296]. Поверхность же ромбоэдрических кристаллов K I образована в основном гранями (111), одни из которых содержат только ионы калия, а другие — только ионы хлора. В этом случае, теплота адсорбции с увеличением заполнения поверхности постепенно уменьшается благодаря значительной неоднородности общей поверхности. Поэтому адсорбционные свойства кристаллических непористых адсорбентов сильно зависят от способа их приготовления. [c.61]

В настоящее время теоретики рассматривают процесс кристаллизации и конденсации состоящим из двух стадий — зарождения частиц новой фазы и их дальнейшего роста. Кроме того, существует также мнение [213], что рост кристаллов происходит за счет оседания на поверхности растущего кристалла субмикроскопических зародышей. В предположении,что скорость роста кристаллов в пересыщенных и насыщенных растворах определяется диффузией зародышей к одному из них, являющемуся центром возникающего кристалла, выведено уравнение скорости роста поверхности кристалла, которое связывает между собой энергию активации диффузии зародышей, среднее число молекул в зародыше, концентрацию и температуру раствора [317]. Я. И. Френкель [318] пришел к выводу о существовании субмикроскопических зародышей не только в пересыщенном растворе, но и в насыщенном. Идея о существовании в растворе субмикроскопических зародышей нашла экспериментальное подтверждение в работах Е. Познера [319]. [c.85]

Решение уравнения стационарной диффузии (5.2) в виде (5.12) и (5.16) не является вполне строгим, так как противоречит основному положению стационарной диффузии, которое заключается в том, что диффузионный поток вещества через любую концентрическую с каплей (кристаллом) сферическую поверхность с радиусом Яа есть величина постоянная. В уравнениях (5.12) и (5.16) диффузионный поток не постоянен, а пропорционален соответственно и г. Поэтому уравнения (5.12) и (5.16) с той или иной степенью точности могут быть применены только в незначительных пределах изменения линейных размеров частиц для квазистационарного роста и растворения (испарения) кристаллов и капель. [c.113]

Обычно для создания контакта между углеводородами и карбамидом пользуются перемешиванием. При перемешивании кристаллического карбамида с нефтепродуктом резко возрастает число столкновений кристаллов карбамида с молекулами активатора, благодаря чему освобождается поверхность карбамида от молекул ингибитора. При перемешивании углеводородной фазы и водного раствора карбамида нарушается кристаллическая решетка на границе раздела фаз и повышается градиент концентрации активных углеводородов в слоях углеводородной фазы, прилегающих к границе раздела фаз. При большой скорости вращения мешалки обеспечивается более быстрый рост поверхности, не занятой ингибиторами, что способствует сокращению индукционного периода. [c.26]

Когда к зародышам критического размера присоединяется еще некоторое число молекул, образуется свободно растущий кристалл Рост кристалла представляет собой сложный и многостадийный процесс, который включает, иапример, диффузию молекул к поверхности частицы, адсорбцию на поверхности частицы, внедрение в кристаллическую решетку и т д Рост кристалла катализируют винтовые дислокации, при этом процесс облегчается при наличии на ступенях дислокаций точечных дефектов [c.264]

Характерной особенностью катодного осаждения твердых металлов является возникновение зародышей металлических кристаллов на поверхности электрода и их рост в результате разряда ионов—электрокристаллизация. Соотношение скоростей процессов возникновения кристаллических зародышей и их роста, зависящих от природы осаждаемого металла, состава электролита и режима электролиза, определяет структуру катодного отложения. [c.338]

У состарившихся препаратов изМельчение вызывает рост скорости реакций, но в меньшей степени, чем рост поверхности-Объясняется это наличием у кристаллов внутренней поверхности (микротрещины, блоки), которая может значительно превышать внешнюю. Свежеприготовленные кристаллы имеют особенно много дефектов в кристаллической решетке, исчезающи.х. при рекристаллизации в процессе старения. [c.121]

Появление тонких кристаллов на поверхности и рост кристаллитов по-высокой экзотермичности более высокую темпера- [c.304]

Наиболее вероятные положения для размещения новой частицы в начале роста поверхности — положение полукристалла (позиция/, см. рис. 3.6) и посередине поверхности (позиция 4), наименее вероятное—в углу. Здесь наблюдается ситуация, противоцоложная случаю ионных кристаллов. Построение одной начатой плоскости происходит быстро, с энергетической точки зрения труднее начать следующую поверхность. Рост кристалла имеет, следовательно, периодический характер [33]. [c.265]

Наиболее распространенным методом создания контакта между углеводородами (нефтяной фракцией) и карбамидом (независимо от агрегатного состояния последнего) как в лабораторных условиях, так и в промышленном масштабе, обеспечивающим успешное проведение комплексообразования, является перемешивание. При перемешивании кристаллического карбамида в нефтепродукте резко возрастает число столкновений кристаллов карбамида с молекулами активатора, благодаря чему, во-первых, освобождается поверхность карбамида от молекул ингибитора, а во-вторых, несколько повышается растворимость карбамида в углеводородной фазе. При перемешивайии же углеводородной фазы и водного раствора карбамида нарушается кристаллическая решетка на границе раздела фаз и повышается градиент концентрации активных углеводородов в слоях углеводородной фазы, прилегающих к границе раздела фаз [127]. Кроме того, при интенсивном перемешивании скорость развития поверхности раздела фаз превышает скорость покрытия ее адсорбирующимися на ней ингибиторами, что приводит к увеличению поверхности раздела фаз, свободной от адсорбированных молекул ингибиторов, и к сокращению индукционного периода. Естественно, при большей скорости вращения мешалки обеспечивается более быстрый рост поверхности, не занятой ингибиторами, что способствует сокращению индукционного периода (рис. 29). В. В. Клименок с сотр. [12, 66, 127] показали зависимость индукционного периода от скорости вращения мешалки (рис. 30). Установлено также, что с возрастанием интенсивности перемешивания минимум температуры застывания депарафината достигается быстрее, по величина температуры застывания практически не зависит от интенсивности перемешивания, что показано на рис. 31. [c.71]

Скорость роста идеально гладкой грани пропорциональна частоте появления на ней двумерных зародышей. Этот этап является весьма чувствительным к пересыщению, и вероятность образования нового слоя при пересыщениях ниже 25—50% совсем ничтожна. Дальнейшее разрастание слоя происходит быстро и от пересыщения не зависит. Однако в реальных кристаллах рост кристалличеекой поверхности становится непрерывным и осуществляется при ма/гых пересыщениях порядка 1 % и ниже. Это противоречие между теорией и практикой объясняет так называемая дислокационная теория. В настоящее время эти представления о механизме и кинетике роста кристаллов из пара являются общепринятыми. Согласно дислокационной теории винтовые дислокации, всегда присутствующие в реальном кристалле и выходящие на растущую поверхность, обеспечивают наличие готовых ступенек. Частицы, адсорбировапные поверхностью, свободно по ней перемещаются и, наконец, присоединяются к имеющемуся дислокационному выступу — ступеньке. В процессе кристаллизации ступеньки не зарастают, а сохраняются в новых слоях. Поэтому вся кинетика роста определяется движением ступенек и нет необходимости в появлении новых двумерных зародышей. При таком механизме роста полностью заполненных плоскостей нет, присоединение частиц происходит по спирали. -Для образцов с достаточно ( свершенной структурой плотность дислокаций, выходящих на поверхность, достигает 10 Поэтому рост такой поверхности происходит во многих точках одновременно и микрорельеф ее оказывается не гладким, а шероховатым. [c.60]

Эпитаксия — это направленный рост одного кристаллического вещества на подложке другого вещества. Эпитаксиально выращенные кристаллы часто ориентированы таким образом, что ось цепи параллельна поверхности подложки. Эпитаксиальный рост одного полимера может происходить на поверхности ориентированного полимера того же или другого химического строения, неполимерных кристаллах, например поверхности галогенидов [c.94]

После этапа зародышеобразования, который обычно проводят при те.мпературах, близких к температуре стеклования, когда вязкость расплава высока (Ю"—10 П), а скорость роста кристаллов мала, стекло иагрсвают до более высоких температур. Здесь начинается рост кристаллов иа поверхности образовавшихся зародышей. Вследствие того что концеитраиия зародышей велика и опи равномерно распределены в объеме стекла, каждый из иих вырастает очепь незначительно, после чего он сталкивается с соседним растущим зародышем. Следователыю, [c.227]

Эта скорость также рассматривается в теории роста кристаллов Фольмера—Каишева—Странского. При этом, несмотря на присутствие уже образовавшегося кристалла (затравки), на определенных стадиях роста граней в начале наращивания нового слоя кирпичной кладки скорость роста может лимитироваться необходимостью затраты работы образования двухмерного (плоского), толщиной в один атом, критического зародыша. При очень малом пересыщении атомами углерода вероятность образования таких зародышей так мала, что рост кристалла идет с запинками , подобно остановкам плохо смазанных поверхностей при скольжении. Однако на определенных участках поверхности кристалла рост может идти непрерывно, без запинок , ввиду того, что либо работа образования зародыша нового слоя кирпичной кладки равна нулю [например, в случае алмаза на гранях с индексами (100)], либо (как в случае винтовой дислокации на поверхности кристалла) никаких двухмер- [c.21]

Помимо указанных типов рельефа, на пинакоиде могут образовываться так называемые поверхности вырождения (см. рис. 18, б). Ориентировка этих поверхностей чаще всего близка к грани положительной дииирамиды Г121 . Основными известными в настоящее время причинами появления таких вырождений являются следующие пониженная щелочность раствора, высокие температуры выращивания, недостаточный массообмен, повышенное содержание примеси алюминия в системе. По мере нарастания кристалла такие поверхности образуют паразитные пирамиды, которые (вследствие того, что они гораздо сильней, чем основная пирамида (с), поглощают структурную примесь алюминия) резко контрастируют на рентгеновских топограммах (см. рис. 18, б) и хорошо визуализируются -облучением. Паразитные пирамиды представляют собой оптический дефект, и соответствующие им участки должны выбраковываться при разделке кристалла на изделия. Установлено также, что поверхности вырождения образуются преимущественно при длительном наращивании кварца и поэтому в основном приурочены к наружным (прилегающим к поверхности роста) участкам кристалла. Очевидно, их формированию, помимо указанных выше внешних причин, способствует также процесс огрубления акцессорного рельефа по мере роста кристалла. Увеличение размера акцессорий, которое, несомненно, происходит с увеличением длительности цикла выращивания, должно сопровождаться возрастанием крутизны их склонов, что [c.93]

Проведенные в дальнейшем рентгенотопографические исследования синтетического кварца подтвердили дислокационную природу линейных ростовых дефектов и позволили определить характер векторов Бюргерса. Большинство дислокаций в <с> оказалось краевого типа (Ь = а), лишь около 15% дислокаций имели винтовую компоненту и не погасали в отражении (0003). Отмечалась также приуроченность дислокаций к границам ячеистого рельефа. Представляло несомненный интерес использовать метод рентгеновской топографии для того, чтобы определить, влияют ли дислокации на механизм роста поверхности базиса и существует ли какая-нибудь связь между рельефом и дислокационным строением кристалла. С учетом морфологических исследований были проведены опыты по синтезу кристаллов различной степени совершенства и подготовлены препараты для рентгенотопографических съемок. [c.158]

Ранее было показано, что использование бездислокационных затравочных пластин и специальных технологических приемов выращивания обеспечивает получение крупных практически бездислокационных пирамид <с>. При этом было замечено, что рельеф типа булыжная мостовая возникает обычно на с-грани бездислокационных кристаллов, в то время как базисная поверхность кристаллов с дислокациями покрывается акцессориями с точечными вершинами. Тот факт, что скорость роста поверхности базиса бездислокационных кристаллов по порядку величины равна скорости роста этой поверхности для кристаллов, содержащих дислокации, свидетельствует об ином, недислокационном механизме нарастания пинакоида. Можно присоединиться к мнению К- Джексона [27], который полагает, что на пинакоидальной поверхности кварца имеет место нормальное отложение вещества (с образованием характерного для неустойчивого фронта роста ячеистого рельефа), типичное для шероховатых граней. Подтверждение упомянутой точки зрения найдено при анализе морфологических деталей поверхности пинакоида бездислокационных кристаллов кварца. Для таких кристаллов характерно несколько порядков ячеистой структуры поверхность каждой ячейки сложена более мелкими ячейками, на которых, в свою очередь, иногда удается рассмотреть еще более мелкую ячеистую структуру (рис. 51). Очевидно, именно так должны проявляться неустойчивости, возникающие на протяжении всего времени роста кристалла. [c.158]

С дальнейшим повышением До до 3 а л количество Нг воз,г растает, а доставка разряжаюш,ихся ионов железа затрудняется ( ак падает), что порождает условия неодинаковой скорости роста кристаллов по поверхности катода. В местах, где требуется меньшая энергия разряда ионов железа, возникают преимуш,ественно центры кристаллизации. Избирательный характер кристаллизации ионов железа по поверхности катода создает предпосылки к ускорению роста дендритов (т снижается). [c.77]

Вопросы эпитаксии также имеют непосредственное отношение к затронутой проблеме. Эпитаксия — ориентированное нарастание слоев — известна давно. В частности, этим вопросом еще в XIX веке занимался Франкенгейм. Обширная библиография по эпитаксии приведена в работах [40, 346—348]. Свойства эпитаксиальных слоев различных материалов, главным образом полупроводников, интенсивно исследуются. Обнаружена зависимость от типа подложки не только структуры, но и прочностных, электрических и магнитных характеристик вакуумных конденсатов различных полупроводниковых материалов [346—348]. Впервые эпитаксиальный рост полимерных кристаллов на поверхности твердого тела описан в работах [349, 350], затем этот эффект был подробно изучен [245—249, 340, 351—359]. В частности, было обнаружено, что аминокислоты и олигопептиды образуют ориентированные наросты на минералах [345]. Свежеобразованные сколы галогенидов металлов (Na l, K I, KI, LiF), а также кварц оказывают ориентирующее влияние на расположение кристаллов полиметиленоксида, полипропиленоксида, полиэтилена, полиэти-лентерефталата, полиакрилонитрила, полиуретана, полиамидов. Эпитаксиальные явления в подобных системах могут быть следствием [354] ориентирующего влияния ионов подложки, расположенных в определенной последовательности. Кроме того, дислокации, образующиеся при расщеплении галогенидов металлов, также могут оказывать влияние на зародышеобразование, так как они имеют определенную ориентацию и сообщают поверхности повышенную энергию. В работе [359] указывается на эффект своеобразного фракционирования полимеров, заключающийся в том, что при определенных условиях склонность к эпитаксиальной кристаллизации обнаруживают самые большие макромолекулы [359]. [c.140]

Процесс роста кристаллов. Рост зародыша кристалла включает две стадии — диффузию ионов к поверхности растущего кристалла и осаждение этих ио.нов на этой поверхности. В общем случае скорость диффузии зав.исит от природы ионов и их концентрации, от скорости размеш.ивания и от температуры раствора скорость осаждения ионов зависит от. концентрации, от загрязнений поверхности и от формы данного кристалла. [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология