Процесс - направленная кристаллизация
Cтраница 1
Процесс направленной кристаллизации начинается с гетерогенного образования зародышей на охлаждаемой стенке контейнера или с их гомогенного зарождения в слое жидкости, примыкающем к этой стенке. Иногда для облегчения начала кристаллизации, а также в случае выращивания монокристаллов в охлаждаемом конце контейнера помещается затравочный кристалл. [1]
 |
Аппараты для направленной кристаллизации. [2] |
Процесс направленной кристаллизации осуществляется в горизонтальных ( рис. XV-22, а) и вертикальных ( рис. XV-22, б) аппаратах. В первом случае контейнер выполняется в виде лодочки, а во втором - в форме цилиндра диаметром от 5 до 30 мм. Для органических веществ обычно применяют контейнеры из термостойкого стекла и кварца, для тугоплавких веществ - из керамики и графита. [3]
Процесс направленной кристаллизации позволяет выращивать монокристаллические отливки любой ориентировки. Как правило, монокристаллические лопатки отливают с ориентировкой 001 вдоль оси лопасти, выше эта операция уже описана. [4]
Процесс направленной кристаллизации при этом не нарушается. Напротив, при заданной скорости вытягивания интенсивность перемешивания расплава не может быть чрезмерно большой, поскольку это приведет к выравниванию температурного поля в системе слиток - расплав и процесс направленной кристаллизации нарушится. [5]
Процессы направленной кристаллизации основаны на различии состава соприкасающихся при кристаллизации твердой и жидкой фаз. [6]
Процессы направленной кристаллизации лежат в основе большого числа разнообразных методов синтеза, очистки и выращивания монокристаллов полупроводников, которые могут быть проведены как раздельно, так и в ходе одного процесса. Последний вариант является предпочтительным, так как перегрузка материала из одного аппарата, реактора или контейнера в другие существенно понижает его чистоту. [7]
Подробно процессы направленной кристаллизации сплавов эвтектического состава рассмотрены в гл. [8]
В процессе направленной кристаллизации ( НК) происходит формирование монокристаллической или столбчатой структуры слитка с дендритно-ячеистым строением зерна, а также образование ориентированной высокопрочной фазы в эвтектиках. [9]
 |
Титановый сплав, содержащий a - Ti в виде кристаллов различных форм ( а и б или в смеси ( в. Матрицей ( темный фон является Р - Т1. [10] |
В процессе направленной кристаллизации расплавов могут образовываться двух - или многофазные материалы за счет выделения определенного количества волокнистых или других типов микрокристаллов, которые становятся своего рода естественной второй фазой. Поскольку эвтектика является естественным продуктом кристаллизации многих двух - или многокомпонентных систем с выделением отдельных фаз, ее нередко относят к естественным композиционным материалам. К ним также причисляют естественные продукты кристаллизации природных расплавов, образующих смеси минералов, камни, лавы, руды и другие породы. [11]
По окончании процесса направленной кристаллизации часть образца, обогащенная примесью, отделяется, а оставшаяся часть переплавляется. Если после одного акта направленной кристаллизации получается недостаточная чистота продукта, то процесс может быть повторен несколько раз, пока не будет достигнута требуемая чистота. Заметим, однако, что при повторении направленной кристаллизации необходимо каждый раз отделять загрязненную часть образца, что приводит к потерям материала и, следовательно, удорожанию процесса разделения. [12]
Для расчета процесса направленной кристаллизации можно использовать уравнение (16.33), полученное для последовательной кристаллизации. [13]
Для проведения процесса направленной кристаллизации использовалась установка, схема которой приведена на рисунке. В качестве охлаждающей части применен стандартный сосуд Дыоара типа АСД-15 с горловиной диаметром 23 мм. В горловину сосуда Дыоара 1 с жидким азотом плотно вставлен стакан 2 из красной меди, достающий до дна сосуда 1 и заканчивающийся сверху фторопластовой шайбой 5; в стакан медленно опускается контейнер 4 с тетрахлоридом германия. Пары азота попадают через отверстия в стакане, расположенные выше максимального уровня жидкого азота, в узкий ( менее 0.5 мм) зазор между внутренней стенкой стакана и внешней контейнера, дополнительно охлаждая стакан и контейнер. Хла-доагента в сосуде Дыоара хватает для непрерывной работы установки в течение 6 - 8 суток. [14]
По окончании процесса направленной кристаллизации часть образца, обогащенную примесью, отделяют, а оставшуюся часть переплавляют. Если после одного акта направленной кристаллизации получаемая чистота продукта недостаточна, процесс может быть повторен до тех пор, пока не будет достигнута требуемая чистота. Заметим, однако, что при повторении направленной кристаллизации необходимо каждый раз отделять загрязненную часть образца, что приводит к потерям материала и, следовательно, удорожанию разделения. Поэтому метод направленной кристаллизации используют обычно для получения небольших количеств материалов высокой чистоты в тех случаях, когда другие методы разделения ( в частности, рассматриваемый ниже метод зонной плавки) не могут быть применены. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5