Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Wzrostmonokryształówzfazyciekłejmożesięodbywaćzroztworów
ciekłychbądźpodczaskrzepnięciastopionejsubstancji.Roztworemciekłym
możebyćprzesyconyroztwórwodnyodpowiedniejsubstancji.Wtensposób
możnanp.wytworzyć:krystalicznycukier,sólkuchennąoraznawozysztucz-
ne.Innymtypemroztworówciekłychsątzw.topniki,czylistopionesole,
tlenki,wodorotlenkilubmetale,którestająsięrozpuszczalnikami(topnikami)
substancji,jakiechcemyotrzymaćwpostacimonokryształów.Składmieszani-
nymusibyćtakdobrany,abywtopniku,podczasstopniowejobniżkijego
temperatury,uzyskaćnasyconyroztwórsubstancji,mającejuleckrystalizacji.
Bardzoszerokiezastosowaniemająmetodywzrostumonokryształówpod-
czaskrzepnięciastopionejsubstancji.Odopisupowstawaniaciałstałych
wtakiwłaśniesposóbrozpoczętyzostałtenrozdział.Spośródwieluodmian
tejmetodynależywspomniećooryginalnejibardzorozpowszechnionejtech-
nicemonokrystalizacji,opracowanejprzezJanaCzochralskiego(doktoraho-
noriscausaPolitechnikiWarszawskiejz1928r.).Polegaonanawzroście
monokryształunagotowejzarodzi(umieszczonejnaspecjalnymuchwycie),
stykającejsięzpowierzchniąstopionejsubstancji.Wmiaręodprowadzania
ciepłaprzezzarodźiuchwyt,nagranicyfazciecz-zarodźnarastamonokrysz-
tał,powoliunoszonyuchwytemzarodzipionowodogóry.Ztegopowodu
metodaCzochralskiegonositakżenazwęmetodywyciąganiakryształu.Wce-
lubardziejjednorodnegowzrostukrycztałuuchwytobracasięwzględem
pionowejosi.Stosująctętechnikęmożnaotrzymywaćnp.kryształykrzemu
długościokoło1mimasiedookoło20kg.
PowszechniestosowanajesttakżemetodaBridgmana,wktórejampułaze
stopionąsubstancją,znajdującasięwpiecu,zgradientemtemperatury,jestpo-
woliprzesuwana(zprędkościąkilkunastumm/h)zobszaruowyższejtem-
peraturzedoobszaruoniższejtemperaturze,gdziezachodzimonokrystalizacja.
Polikryształymożnatakżeotrzymywaćzfazystałej.Wielekryształówcha-
rakteryzujepolimorfizm,cooznacza,żewzależnościodtemperatury(lubciś-
nienia)mogąonewykazywaćróżnąbudowęwewnętrzną.Zmieniająctem-
peraturęlubciśnieniemożnapowodowaćprzemianywfaziestałejiotrzymy-
waćpróbkipolikrystaliczneożądanejpostacikrystalicznej(przemianyfazowe
omówionesąwpodrozdz.3.8i3.9).
Zfazystałejotrzymujesiętakżepolikryształyiceramikę(zlepkimałych
monokryształków,por.podrozdz.4.5).Odbywasiętoprzezspiekaniedrob-
noziarnistychproszkówsprasowanychiuformowanychwodpowiedniekształt-
ki.Ciekawąmetodąotrzymywaniamonokryształówjestmonokrystalizacja
przezwyżarzanieodkształceńplastycznych.Dotyczyonametali,którepoddaje
sięodkształceniom(np.walcowaniu,kuciu,zgniataniu,przeciąganiuwprze-
ciągarcedoformowaniadrutówitd.).Nagromadzonawmaterialeenergia
wystarczadoprzemianypolikrystalicznegometalulubstopuwmonokryształ.
Takiprocesmonokrystalizacjijestmożliwydziękinaturalnejtendencjiukładu
douzyskaniaminimalnejenergii,gdyżmonokryształmaniższąenergięniż
polikryształ,wktórymwystępująnaprężeniazwiązanezgranicamiziaren
15