Монокристаллы металлов.методы получения и свойства

Тип работы: Реферат

Предмет: Металловедение

11 11 страниц
6 + 6 источников
Добавлена 31.05.2017

748 руб.

Содержание
Часть работы
Список литературы
Вопросы/Ответы

Оглавление
Введение 3
Техническое применение металлических монокристаллов 5
Способы получения монокристаллов металлов 6
Методы кристаллизации из паровой фазы 6
Получение монокристаллов металлов из расплава 8
Методы получения монокристаллических металлов из жидкой фазы 9
Получение металлических монокристаллов с помощью плазменно-дуговой зонной плавки 10
Заключение 12
Список литературы. 13

Фрагмент для ознакомления

Этот метод позволяет получить листы, панели, прутки, трубы и другие изделия сложной формы непосредственно из расплава.3. Зонная плавка, предложенная Пфанном. К зонной плавке близок метод кристаллизации из металлических расплавов (зонная плавка с температурным градиентом).4. Формирование монокристалла наплавлением металла или какого-либо другого вещества на торцевую поверхность перемещающейся вниз затравки (метод Вернейля).Получение монокристаллов металла перекристаллизацией в твердой фазе основано на полиморфном превращении или рекристаллизации. Формирование монокристаллической структуры в твердой фазе может проходить с участием жидкой фазы, находящейся внутри или контактирующей снаружи с основным металлом, или отличающейся от него химическим составом. Твердофазная перекристаллизация может эффективно использоваться для получения монокристаллов полиморфных металлов или монокристаллов тугоплавких металлов в виде проволоки, ленты (например, метод Пинча).Получение металлических монокристаллов с помощью плазменно-дуговой зонной плавкиПлазменную дугу применяют в металлургии для выплавки и рафинирования металлов и сплавов. Низкотемпературная (дуговая) плазма представляет собой гибко регулируемый источник тепловой энергии для нагрева и плавления металла и позволяет сконцентрировать в ограниченном объеме большую тепловую мощность, создать высокие температуры газов. Одновременно плазма активизирует физико-химические процессы.Эффективность применения плазменных процессов зависит во многом от развития генераторов плазмы, плазменных печей, реакторов, источников питания, методов регулирования и анализа плазмы, а также исследованием физико-химических процессов в низкотемпературной плазме, что представляет большие методические трудности.При синтезе разных фаз сложного состава в поли- и монокристаллическом состояниях низкотемпературная плазма может влиять на кинетику взаимодействия составляющих фаз компонентов, способствовать образованию метастабильных фаз. Это обусловлено присутствием в низкотемпературной плазме свободных электронов определенной концентрации. Чем меньше ионизационный потенциал плазмообразующего газа и больше электронная концентрация, тем эффективнее это влияние. В частности, при выращивании монокристаллов некоторых тугоплавких карбидов низкотемпературная плазма может способствовать получению этих карбидов стехиометрического состава, тогда как при синтезе при тех же температурах, но в отсутствии низкотемпературной плазмы они зачастую получаются с отклонением от стехиометрии и содержат свободный углерод.Пламенный переплав осуществляется на промышленных или полупромышленных установках по следующим схемам: переплав расходуемых электродов в вводоохлаждаемом кристаллизаторе; плавка шихтовых материалов в печах с керамическим тигле; индукционная плавка шахтовых материалов с дополнительным плазменным нагревом.Использование плазменно-дуговой зонной плавки позволило не только снизить содержание примесей в рафинируемом металле, но и получить достаточно крупные монокристаллы тугоплавких металлов, а также монокристаллы веществ с температурой плавления выше, чем у вольфрама (некоторые карбиды, бориды).ЗаключениеДальнейшее изучение и применение металлических монокристаллов представляется весьма перспективным. Из года в год область применения в науке и технике монокристаллов непрерывно ширится и возрастает, но вместе с тем возрастают и требования к чистоте и совершенству монокристаллов. За прошедшие десятилетия изобретено и опробовано с разной степенью эффективности более ста пятидесяти методов получения монокристаллов, но основными из них являются получение монокристаллов из газовой фазы, расплавов, растворителей.Представляется, что в будущем эта отрасль будет развиваться еще стремительней, а методы получения монокристаллов металла будут комбинироваться и усовершенствоваться.Список литературы.Чернов А.А., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С., Кузнецов В.А., Демьянец Л.Н., ЛобачевА.Н, Современная кристаллография (том III). Образование кристаллов, издательство«Наука», Москва, 1980 год, с.-407Н.П. Лякишев, Г.С. Бурханов, монография «Металлические монокристаллы», издательство «Элиз», Москва, 2002 год.В. Пфанн, Зонная плавка, издательство «Мир»,1970 год.Интернет-ресур «Студопедия» http://studopedia.ru/10_138788_poluchenie-monokristallov.html

Чернов А.А., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С., Кузнецов В.А., Демьянец Л.Н., Лобачев
А.Н, Современная кристаллография (том III). Образование кристаллов, издательство
«Наука», Москва, 1980 год, с.-407
Н.П. Лякишев, Г.С. Бурханов, монография «Металлические монокристаллы», издательство «Элиз», Москва, 2002 год.
В. Пфанн, Зонная плавка, издательство «Мир»,1970 год.
Интернет-ресур «Студопедия» http://studopedia.ru/10_138788_poluchenie-monokristallov.html

Вопрос-ответ:

Какие методы можно использовать для получения металлических монокристаллов?

Для получения металлических монокристаллов можно использовать методы кристаллизации из паровой фазы, методы получения из расплава и методы получения из жидкой фазы. Одним из таких методов является плазменно-дуговая зонная плавка.

В чем состоит метод получения монокристаллов металлов из паровой фазы?

Метод получения монокристаллов металлов из паровой фазы заключается в осаждении их на подложку из специального материала, где при определенных условиях происходит кристаллизация металла, образуя монокристаллическую структуру.

Как получаются монокристаллические металлы из жидкой фазы?

Для получения монокристаллических металлов из жидкой фазы используются различные методы, такие как методы эпитаксии, отжига или зонной плавки. Через специальные процессы и условия образуются монокристаллические структуры металлов.

Какую панель можно получить с помощью метода плазменно-дуговой зонной плавки?

С помощью метода плазменно-дуговой зонной плавки можно получить различные изделия из металлических монокристаллов, включая листы, панели, прутки, трубы и другие продукты.

Как используются металлические монокристаллы в технике?

Металлические монокристаллы находят широкое применение в различных областях техники. Они используются, например, в производстве полупроводниковых устройств, в аэрокосмической промышленности, при производстве турбин и деталей реактивных двигателей. Монокристаллы металлов обладают высокой механической прочностью, износоустойчивостью и термостабильностью, что делает их идеальными для применения в различных инженерных конструкциях.

Какие способы получения монокристаллов металлов существуют?

Существует несколько способов получения монокристаллов металлов. Одним из них является кристаллизация из паровой фазы. Еще одним методом является получение монокристаллов из расплава. Также можно получать монокристаллические металлы из жидкой фазы и с помощью плазменно дуговой зонной плавки.

Какими свойствами обладают монокристаллы металлов?

Монокристаллы металлов обладают рядом уникальных свойств. Они обладают повышенной прочностью и твердостью по сравнению с поликристаллическими материалами. У них также есть превосходная электропроводность и теплопроводность. Благодаря своей однородной структуре, монокристаллы имеют более предсказуемые свойства и могут быть использованы в различных технических приложениях.

Какими методами можно получить монокристаллы металлов из жидкой фазы?

Существует несколько методов, позволяющих получить монокристаллы металлов из жидкой фазы. Один из таких методов - это метод монотекущего охлаждения, при котором расплавленный металл охлаждается со скоростью, позволяющей обеспечить рост только одного кристалла. Еще одним методом является метод твердой фазы, при котором сплав вначале плавится, а затем замораживается таким образом, чтобы образовался один крупный кристалл.

Какие материалы можно получить при помощи метода плазменно-дуговой зонной плавки?

Метод плазменно-дуговой зонной плавки позволяет получить различные материалы, такие как листы, панели, прутки, трубы и другие изделия. Этот метод особенно эффективен при обработке металлов и сплавов, так как он позволяет получить высококачественные монокристаллы с желаемыми характеристиками.

В каких сферах применяются монокристаллы металлов?

Монокристаллы металлов широко применяются в различных отраслях промышленности. Они находят применение в аэрокосмической промышленности, электронике, медицине и других областях. Благодаря своим уникальным свойствам, монокристаллы могут быть использованы для создания различных компонентов и устройств, таких как солнечные батареи, полупроводники, лазеры и другие.

Какие методы используются для получения монокристаллов металлов?

Существуют различные методы получения монокристаллов металлов, например, методы кристаллизации из паровой фазы, методы получения из расплава и методы получения из жидкой фазы.