Cтраница 2
В шихту ванадий вводится обычно в виде VaOs, при этом температура плавления шихты снижается. Избыток ванадия в расплаве сверх количества, способного изоморфно войти в слюду ( 2 - 4 % V2O5), вызывает уменьшение размеров и скручивание кристаллов фторфлогопита. В слитках ванадиевой слюды кроме кристаллов оливкового цвета встречаются небольшие ( 0 5X0 5 см) чешуйки слюды сиренево-малинового цвета. Эта слюда также обладает плеохроизмом: Ng - розовая, Nm - желтая; интерференционные окраски яблочно-зеленые и розовато-сиреневые. Сиреневая окраска и две полосы оптического поглощения с максимумами 520, 560 нм в первой и 750, 810 им во второй полосе объясняются присутствием ионов V3h в октаэдрической координации. В слитках кроме обычных для фторфлогопита примесей присутствует стекло, изумрудно-зеленый цвет которого и высокий показатель преломления ( п - 1 564 - 1 576) обусловлены присутствием ванадия. [16]
В шихту ванадий вводится обычно в виде V2Os, при этом температура плавления шихты снижается. Избыток ванадия в расплаве сверх количества, способного изоморфно войти в слюду ( 2 - 4 % V2O5), вызывает уменьшение размеров и скручивание кристаллов фторфлогопита. В слитках ванадиевой слюды кроме кристаллов оливкового цвета встречаются небольшие ( 0 5x0 5 см) чешуйки слюды сиренево-малинового цвета. Эта слюда также обладает плеохроизмом: Ng - розовая, Nm - желтая; интерференционные окраски яблочно-зеленые и розовато-сиреневые. Сиреневая окраска и две полосы оптического поглощения с максимумами 520, 560 нм в первой и 750, 810 им во второй полосе объясняются присутствием ионов V3h в октаэдрической координации. В слитках кроме обычных для фторфлогопита примесей присутствует стекло, изумрудно-зеленый цвет которого и высокий показатель преломления ( п 1 564 - 1 576) обусловлены присутствием ванадия. [17]
Естественное желание предотвратить испарение расплава слюды привело к идее использования герметичного контейнера и, как следствие - к аппаратурному оформлению процесса методами направленной кристаллизации в горизонтальном или в вертикаль -; ном вариантах. Бриджмена - Стокбаргера, пользуются все исследователи, которым удавалось получить на затравку удовлетворительные по качеству пластины фторфлогопита. Публикаций, достоверно описывающих процесс выращивания кристаллов фторфлогопита на затравку, не имеется, если не считать отрывочных сведений. [18]
При синтезе слюды в стальных тиглях основным видом включений является металлическое железо, ухудшающее электроизоляционные свойства слюды и сильно снижающее выход пластин. Выделяются две основные формы включений: мелкодисперсное железо в виде капель и сферических глобулей ( рис. 19, а) размером от 1 мкм до 1 мм и хорошо ограненные кристаллы ( см. рис. 19, б) размером 0 01 - 1 мм. При этом, если кристаллы железа относительно редки, то концентрация каплевидных включений в 1 мм3 кристалла фторфлогопита может достигать нескольких сотен и даже тысяч. Образование металлической фазы, присутствующей в высокодисперсном состоянии в расплаве фтор-флогопита, объясняется растворением железа тигля в расплаве с образованием подвижных комплексов железа с катионами калия и магния и анионами фтора. Образование кристаллической структуры слюды происходит с потреблением ионов, слагающих эти комплексы. Выделяющаяся металлическая фаза, будучи жидкой в момент своего образования, распределяется в массе силикатного расплава в виде правильных сферических глобулей наподобие эмульсионной взвеси. Рассеянные мельчайшие капли Fe-жид-кости в дальнейшем коалесцируют как сами по себе, так и с помощью пузырьков газа. [19]
Влияние формы поверхности фронта кристаллизации ( ПФК) на качество выращиваемых кристаллов общеизвестно. Различают ПФК плоскую, вогнутую или выпуклую по отношению к расплаву. Лучшие кристаллы фторфлогопита получены при плоской ПФК, отражающей отсутствие радиальных градиентов в кристаллизаторе. [20]
Кристаллам слоистой структуры, обладающим политипией, присуще образование винтовых дислокаций, возникающих при обходе препятствия растущими слоями, которые не смыкаются точно. Краевые дислокации в слюде образуются в результате перекрытия незавершенных слоев. Дислокации часто декорированы скоплениями закрытых расслоений типа газовых пузырьков. Изучение дислокационного строения кристаллов фторфлогопита может быть проведено с помощью травления и электронной микроскопии. [21]
Синтезу и свойствам фторслюды посвящено большое число публикаций в различных периодических изданиях в СССР и за рубежом. В 1962 г. издана книга М. С. Лейзерзона Синтетическая слюда. Позднее появилось много новых данных как по методам синтеза, так и по свойствам и применению фторслюд и слюдомате-риалов. Развитие исследований по выращиванию кристаллов фторфлогопита в определенной степени отражается в динамике публикаций в научно-технических изданиях. [22]
Первичное возникновение кристаллов слюды происходит на поверхности тигля и кристаллах периклаза и форстерита. Судя по мелкокристаллической текстуре роста слитка, образование новых генераций слюды происходит на протяжении всего времени существования расплава. Новые центры кристаллизации образуются как на примесях, так и на первичных кристаллах слюды. Гетерогенный и неупорядоченный характер образования кристаллических зародышей определяет появление большого числа одновременно растущих и хаотично расположенных в тигле кристаллов фторфлогопита. [23]
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. 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. [24]
Дальнейшей концентрации бария способствует кристаллизационная дифференциация, происходящая в результате опускания образовавшихся в верхней части расплава кристаллов слюды, более тяжелых, чем обедненный барием расплав вокруг них. Вследствие этого в разных частях тигля образуются кристаллы слюды с разным содержанием бария. Количество примесей в слитке не превышает 7 %, примеси представлены форстеритом, стеклофа-зой, фторидами и сосредоточены между пачками кристаллов слюды. В придонной части слитка резко возрастает доля стекло-фазы темно-зеленого цвета. Кальций в процессе кристаллизации слюды концентрируется в остаточном расплаве и образует твердые фазы флюорита и комплексных фторидов после кристаллизации бариевой слюды. В кристаллах калий-бариевого фторфлогопита химическим анализом кальций не обнаружен. [25]