Cтраница 1
![]() |
Схема установки для кристаллизации из газовой фазы с участием химической реакции в замкнутом реакционном объеме. [1] |
Лодиз, в принципе возможны три режима переноса. [2]
Выбор давления - фактор достаточно сложный. Он определя ется двумя тенденциями. Лодиз [17] повышение температуры кристаллизации, а вместе с тем и давле ния улучшает кинетические характеристики процесса, повышае скорость роста кристаллов. Во-вторых, повышение термобариче еких параметров обеспечивает устранение весьма нежелательной процесса расслоения кристаллизационной среды - выпадени тяжелой фазы, что способствует улучшению качества криста. Накопленный опы работы при высоких термобарических параметрах показываем что процесс перекристаллизации лучше протекает при давления более 150 МПа. Тем не менее рост кристаллов кварца приемл мого качества происходит и при более низких давлениях порядк 30 МПа. Использование же пониженных давлений позволяет ос ] ществлять промышленное производство в крупногабаритных авт клавах. Подобное аппаратурное обеспечение позволяет знач. [3]
Выбор давления - фактор достаточно сложный. Он определяется двумя тенденциями. Лодиз [ J7 ], повышение температуры кристаллизации, а вместе с тем и давления улучшает кинетические характеристики процесса, повышает скорость роста кристаллов. Во-вторых, повышение термобариче-еких параметров обеспечивает устранение весьма нежелательного процесса расслоения кристаллизационной среды-выпадения тяжелой фазы, что способствует улучшению качества кристаллов и облегчает эксплуатацию оборудования. Накопленный опыт работы при высоких термобарических параметрах показывает, что процесс перекристаллизации лучше протекает при давлениях более 150 МПа. Тем не менее рост кристаллов кварца приемлемого качества происходит и при более низких давлениях порядка 30 МПа. Использование же пониженных давлений позволяет осуществлять промышленное производство в крупногабаритных автоклавах. Подобное аппаратурное обеспечение позволяет значительно снизить удельные трудо - и энергозатраты на единицу технологического оборудования и тем самым повысить технико-экономические показатели производства. [4]
![]() |
Зависимость скорости роста кварца от степени заполнения автоклава для растворов гидроксида натрия. [5] |
Он отмечает, что такой характер зависимость имеет при низких степенях заполнения как для содовых, так и для щелочных сред. Если же степень заполнения в растворах гидроксида натрия превышает 82 %, то, начиная с температуры 380 С ( давление порядка 200 МПа), эта зависимость отклоняется от линейного вида. При этом небольшое увеличение степени заполнения сосуда приводит к существенному повышению скорости роста. Лодиз также указывал, что постановка опытов в растворах NaOH при высоких степенях заполнения позволяет выращивать однородные кристаллы с высокими скоростями роста без признаков вырождения растущей поверхности. [6]
![]() |
Влияние состава раствора, температурного перепада и температуры на изменение скоростей роста различных граней кварца. [7] |
Обращает на себя внимание факт, что на графиках зависимости скоростей роста от перепада температур и / ( Д7) низкотемпературные изотермы имеют меньший угол наклона к оси абсцисс. На первый взгляд может показаться, что переход к раствору NaOH аналогичен ведению процесса в карбонатной среде при низкой температуре. Однако имеются принципиальные отличия условий кристаллообразования в этих средах. Лодиз [17] для растворов NaOH установил аналогичную зависимость и показал, что логарифм скорости роста представляет собой линейную функцию обратной величины абсолютной температуры зоны кристаллизации. [8]
Иная картина была получена нами при проверке этих данных в длительных опытах. Установлено, что в таких циклах выращивания спонтанная кристаллизация в растворах гидроксида натрия проявляется уже при скорости роста порядка 3 5 мм / сут. В результате установили, что для каждого заполнения при специфической температуре имеется определенный минимум Д7 что связано с различиями коэффициента температурной зависимости удельных объемов воды в исследованном температурном интервале. Лодизом [17], перепад температур для пустого сосуда примерно в пять раз больше при каждой температуре, чем для наполненных водой сосудов при малых степенях заполнения. Этот результат показывает, что вода в надкритических условиях характеризуется высокой теплопроводностью. Скорости роста кристаллов не имеют скачкообразных изменений вблизи тех участков кривых, которые показывают минимумы. [9]
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. 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. [10]