Cтраница 1
Кристаллоносец должен обеспечивать надежное закрепление затравки в нужном положении, возможность придания затравке, а впоследствии и кристаллу, может быть большому, нужного типа движения. Он обязан обеспечивать сохранность затравки при вводе кристаллизатора в режим роста. Кристаллоносец не должен деформироваться при выбранном типе и скорости движения, с учетом массы получаемого кристалла. В противном случае между кристаллом и кристаллоносцем при упругих деформациях последнего периодически образуется щель. В ней отлагается вещество, и при обратном изгибе создаются напряжения, возникают трещины. Обычно они сочетаются с массой включений, и часть кристалла, прилегающая к кристаллоносцу, и иногда большая, оказывается непригодной к использованию. С другой стороны, даже в случае идеально жесткого кристаллоносца кристаллизационное давление и различия в коэффициентах расширения могут приводить к напряжениям в кристалле, появлению аномальных двупре-ломляющих зон. Поэтому обычно стараются избегать жестких контактов между кристаллом и материалом кристаллоносца. Торец такой трубки одновременно является держателем затравки. Такие кристаллоносцы применяют и при вращении, и при колебательном движении кристалла. Утолщение на конце стержня служит для более прочного закрепления обрастающего его кристалла, что особенно важно при применении возвратно-поступательного движения. [1]
![]() |
Кристаллоносец - платформа для выращивания крупных кристаллов при качании. [2] |
Кристаллоносцы вместе с кристаллами перед установкой должны быть хорошо прогреты до температуры, несколько превышающей температуру опыта, лучше в парах растворителя. [3]
Описанные кристаллоносцы могут быть использованы как при статическом конвекционном, так и при динамическом режимах выращивания в варианте: кристалл неподвижен - раствор перемешивается мешалкой. В этом случае требуются утяжеленные кристаллоносцы, чтобы они не сдвигались во время перемешивания. [4]
![]() |
Кристаллоносец - платформа для выращивания крупных кристаллов при качании. [5] |
Такой кристаллоносец приводится в колебательное движение с центром в резиновой крышке кристаллизатора. В случае необходимости поверх основания наклеивают амортизационные подкладки из листовой резины толщиной 1 - 2 мм, которые снимают значительную долю напряжений в кристалле, появляющихся при его давлении на основание. Кристаллодержатели с площадками - основаниями удобны еще и тем, что они после снятия готового кристалла готовы к следующей постановке, но, разумеется, после тщательного вымачивания. [6]
Помещение кристаллоносца в недосыщенный раствор приводит к частичному растворению кристалла и образованию в углублении насыщенного раствора. В этих условиях без перемешивания раствора растворение затравки сильно задерживается. Идет только медленный молекулярно-диффузионный обмен между насыщенным раствором в углублении и недосыщенной основной массой раствора. При понижении температуры и переходе раствора через температуру насыщения кристалл вначале медленно регенерирует, получая вещество только путем молекулярной диффузии. После же его появления из трубки возникают конвекционные потоки, обеспечивающие более быстрый рост. Если растворимость сильно зависит от температуры, затравка мала, углубление невелико, а перегрев велик или длителен, может произойти полное растворение затравочного кристалла. [7]
Для кристаллоносцев обычно используются палочки или запаянные трубки диаметром 5 - 6 мм. Вполне пригодны для изготовления термостатов большие пищевые банки. [8]
В качестве кристаллоносцев, помещаемых на дно кристаллизатора, используются усеченные конусы или пирамидки с углублением на верхней площадке, куда вставляется кристалл. Такие пирамидки удобно извлекать из выросшего кристалла. Трубка приклеивается к пластинке достаточно инертным клеем, большой механической прочности здесь не требуется. В трубку заливается парафин или вводится пробка так, чтобы кристалл лежал в ямке глубиной 3 - 5 мм. Снаряженный кристаллоносец споласкивается вместе с затравкой теплым растворителем, теплым же пинцетом осторожно вводится в кристаллизатор и устанавливается на его дне. [9]
При использовании кристаллоносца в виде кольца все затравочные кристаллы ( примерно 8 - 10 штук для тигля вместимостью 500 мл) растут в одинаковых теплофизи-ческих условиях и, кроме того, лучше омываются раствором-расплавом. [10]
Крышку, термометр и кристаллоносец обмывают горячим ( 70 - 80 С), а кристалл в течение 3 - 5 с споласкивают теплым растворителем. Затем кристаллизатор, перегретый на 3 - 5 С выше предполагаемой температуры насыщения, накрывают этой крышкой. [11]
Кроме того, сам кристаллоносец может быть установлен в гнезде насадки в восьми фиксированных положениях, различающихся поворотом на 45 вокруг его собственной оси. [12]
![]() |
Простейший кристаллоносец для выращивания кристаллов. [13] |
Материал, из которого изготавливается кристаллоносец, должен быть весьма устойчивым к воздействию раствора кристаллизуемого вещества. Он не должен растворяться даже в незначительной степени, не должен разбухать, так как это может привести к растрескиванию кристалла. В большинстве случаев для кристал-лоносцев применимо обычное стекло. В большинстве неорганических растворов устойчиво также оргстекло. Для органических растворителей, по-видимому, единственно надежным материалом является фторопласт. Применение иных материалов, таких как оргстекло, полихлорвинил и др., требует тщательного контроля за отсутствием любого взаимодействия между ними и растворителем ( набухание, выщелачивание, растворение и пр. [14]
Имея в виду практически неограниченные возможности варьирования формой кристаллоносцев, приведем типичные примеры, в которых в той или иной степени реализуются описанные требования к кристаллоносцам. [15]