Рост - кристалл
Cтраница 4
Рост кристаллов происходит одновременно по всем его граням, однако при различных линейных скоростях роста отдельных граней. Одни из них исчезают, другие - развиваются, что приводит к изменению внешнего вида кристалла. [46]
Рост кристаллов из расплава или раствора начинается, как правило, из весьма большого числа центров. Если не приняты специальные меры, то кристаллизация приведет к образованию не монокристалла, а поликристаллического вещества. [47]
Рост кристалла из раствора включает два последовательных процесса: растворенное вещество должно быть перенесено путем диффузии или конвекции к поверхности кристалла; достигнув поверхности, оно должно затем путем поверхностной реакции встроиться в кристалл. Концентрация на поверхности, следовательно, лежит где-то между концентрацией в объеме и концентрацией насыщения. Если поверхностная реакция протекает быстро по сравнению с процессом массопереноса, общая скорость роста будет определяться мас-сопереносом, в этом случае говорят, что процесс контролируется диффузией. Если же скорость массопереноса относительно больше, то скорость роста определяется скоростью присоединения молекул к поверхности и процесс контролируется поверхностной реакцией. В случае диффузионного контроля концентрация меняется вдоль граней кристалла, причем самая высокая концентрация - на ребрах, наиболее открытых доступу вещества, а самая низкая - в центре грани. [48]
Рост кристаллов определяется самыми большими нарушениями структуры. В работе Киртисинга [ Kirtisinghe, 1964 ], результаты которой обсуждались в разделе V.5, кристаллы салола свободно росли в расплаве, и затем их заставляли врастать в капиллярную трубку, где скорость их роста резко падала и составляла лишь малую долю от скорости роста в свободном состоянии. [49]
Рост кристаллов представляет собой гетерогенную химическую реакцию одного из следующих типов: а) твердая фаза - кристалл, б) жидкая фаза - кристалл или в) газ - кристалл. Такая реакция возможна в системе, в которой помимо следов загрязнений или специально введенных в малых концентрациях активаторов) имеется только один компонент2), а именно кристаллизуемый материал. Выращивание в таких условиях назы - вается здесь однокомпонентной кристаллизацией. Рост может происходить и в системе с высокой концентрацией примеси или введенного активатора; в этом случае подлежащий кристаллизации материал растворен в растворителе3) или образуется в результате химической реакции. Такой рост наблюдается в системе, где кроме компонента, образующего кристалл, есть еще другой компонент или другие компоненты. Этот случай называется здесь многокомпонентной кристаллизацией. Подобное деление полезно при анализе теорий роста и классификации методик роста, хотя между одно - и многокомпонентным ростом и нет четкой границы, выраженной в виде определенной концентрации второго компонента. [50]
Рост кристаллов охватывает много промежуточных стадий, и почти всегда некоторые из них протекают с сопоставимыми скоростями. Это значит, что конечная скорость роста определяется всеми такими стадиями. Если слить воедино все стадии на границах раздела и предположить, что наблюдаемая скорость роста определяется только объемной диффузией и реакциями на межфазных границах, то можно вывести уравнение скорости кристаллизации. [51]
 |
Спираль роста кристалла па. [52] |
Рост кристаллов всегда начинается на примеси или, возможно, на несовершенном агрегате молекул и оттуда продолжается дальше. [53]
Рост кристалла, схематически изображенный на рис. 120 и происходящий за счет последовательного роста атомных плоскостей, не вполне отвечает действительности. Если бы росло малое число атомных плоскостей ( или одна), то непосредственное наблюдение за их распространением по поверхности кристалла было бы невозможно. [54]
 |
Схема направлений диффузии ( а и конвекционного потока ( б около фронта роста слоя кристалла ( направление движения фронта отмечено горизонтальной стрелкой. [55] |
Рост кристаллов, образование новых зародышей, адсорбционная пассивация отдельных граней, сосредоточение роста грани не на всей ее поверхности, а на сравнительно узком фронте роста очередного слоя, - все это приводит к тому, что действительно активная поверхность металла остается обычно неизвестной и изменяющейся во времени. Вследствие этого определение рациональной зависимости между гк и - Аф часто представляет большие трудности. [56]
 |
Краевая ( а и винтовая ( б дислокации. АВ - линия дислокации. [57] |
Рост кристаллов при низких пересыщениях возможен только при наличии дислокаций, которые возникают во время роста. Атомная ( ионная) терраса, вызванная появлением винтовых дислокаций на грани кристалла, во время роста заворачивается в спираль. Поэтому на гранях кристаллов, выросших посредством такого механизма, должны наблюдаться спиральные пирамиды с молекулярной высотой ступенек. [58]
Рост кристаллов в образовавшихся центрах кристаллизации зависит от скорости оседания на поверхности кристалла растворенного вещества. Скорость оседания растворенного вещества в значительной степени определяется скоростью диффузии ( проникновения) растворенного вещества из маточного раствора к поверхности кристалла через пограничную жидко-твердую пленку. Сопротивление диффузии ограничено тонкой пленкой у поверхности кристалла, так как во всей остальной массе концентрация растворенного вещества равномерна. [59]
Рост кристаллов и их вьшадение из раствора происходит постепенно. Мелкокристаллический продукт отфильтровывают, промывают водой, спиртом и высушивают при 40 - 50 С. [60]
Страницы: 1 2 3 4