IBUK Libra

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

Brak wyników