Cтраница 4
Для изучения воздействия ультразвуковых колебаний на процесс кристаллизационной очистки органических моделирующих веществ использован метод киносъемки. Этот метод позволяет всесторонне изучить динамику процесса, проследить за изменением эффективности очистки при введении ультразвука различной интенсивности, непосредственно наблюдать форму фронта кристаллизации при воздействии ультразвука. [46]
![]() |
Схема установки для выращивания монокристаллов по способу локального теплоотвода. 1 - нагреватель. 2 - тигель. 3 - расплав. 4 - монокристалл. 5 - термопара. 6 - трубка для обдува дна тигля. [47] |
Метод Багдасарова, схематично представленный на рис. 77, заключается в следующем: в контейнер, имеющий форму лодочки, помещают кристаллизуемое вещество ( в виде порошка, кристаллического боя или керамики), расплавляют его путем перемещения контейнера сквозь зону нагрева и закристаллизовывают. Для получения строго ориентированного монокристалла в вершину лодочки устанавливают затравку и визуально наблюдают как за моментом затравления, так и за формой фронта кристаллизации. Так как в данном методе высота расплава много меньше ее поверхности, то возникают условия эффективного удаления примесей за счет испарения. [48]
![]() |
Вакуумная индукционная печь для получения монокристаллических изделий. [49] |
Расплав и слиток перемещают относительно магнитного поля вдоль оси слитка, как в методе Бриджмена-Стокбергера. Нижнюю часть слитка интенсивно охлаждают. Изменение формы фронта кристаллизации ( от вогнутого до выпуклого) достигается регулированием скорости перемещения, частоты поля, максимального значения индукции на поверхности слитка и графика распределения индукции в осевом направлении. Как указывалось выше, на границе расплава с холодной стенкой тигля образуется множество центров кристаллизации, дальнейшая локализация которых зависит от движения расплава. Поэтому при соответствующей циркуляции и использовании указанных выше средств регулирования в ИПХТ-М, выполненной согласно предложению [14], теоретически возможно получение самой различной кристаллической структуры слитка в сочетании с бездефектным сечением его, характерным для уплощенного фронта кристаллизации. Недостатком метода является повышенный расход энергии. [50]
На формирование монокристалла влияет форма фронта кристаллизации. Так как рост кристалла всегда происходит в направлении, перпендикулярном фронту кристаллизации, то при выпуклом фронте увеличивается вероятность исчезновения в процессе роста побочных центров кристаллизации и, следовательно, получения структурно совершенного монокристалла. Влияние на форму фронта кристаллизации можно оказывать, изменяя условия теплоотвода через растущий кристалл. Кроме того, выращивать монокристаллы удается, используя контейнеры специальной формы или применяя монокристаллические затравки. [51]
Данные о характере ростовой зональности в объеме кристалла позволяют судить об изменении формы фронта кристаллизации во время его выращивания от сильно выпуклой конусообразной до сильно вогнутой. Известно, что форма фронта кристаллизации зависит от скоростей вытягивания и вращения кристалла, его диаметра и теплопроводности, глубины расплава. [52]
Жидкость на границах между ячейками обогащена примесями, понижающими температуру ликвидуса. Из-за уменьшения переохлаждения замедляется скорость роста пограничных участков ячеек и структура их грубеет, В продольных сечениях эти участки имеют веерное строение. Оно связано с изменением формы фронта кристаллизации и обусловлено тем, что вектор максимальной скорости роста эвтектических фаз нормален к поверхности фронта кристаллизации. [53]
На форму роста кристаллов затвердевающего сплава величина переохлаждения оказывает решающее влияние. Гладкий фронт кристаллизации устойчив при малом термическом переохлаждении расплава перед фронтом кристаллизации. С развитием зоны концентрационного переохлаждения гладкая форма фронта кристаллизации становится неустойчивой, появляются выступы, вершины которых продвигаются через обогащенный примесью слой расплава. Возникает дополнительный диффузионный поток ( параллельный фронту), что снижает концентрацию примеси в этих местах и тем самым повышает температуру кристаллизации на вершинах выступов. Все это обеспечивает устойчивость системы выступов, образуется ячеистая структура. [54]
![]() |
Форма пространственных осей кристаллитов. [55] |
На рис. 4 в качестве примера приведены результаты расчета осей кристаллитов по уравнениям ( 3) и ( 6) применительно к указанным формам фронтов кристаллизации, образующимся при квазистационарном процессе распространения тепла. В левых верхних углах рисунков показан разрез фронта кристаллизации, а также формы изотерм и осей кристаллитов, имеющих место в координатных плоскостях. Из рисунков видно, что при изменении формы фронтов кристаллизации форма осей кристаллитов претерпевает качественные изменения. [56]