Metoda Verneuila: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja nieprzejrzana][wersja nieprzejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
galeria
rozbudowa artykułu
Linia 1:
[[Image:Verneuil process diagram.svg|200px|thumb|schemat metody Verneuil'a]]
[[Image:Flame fusion of corundum.jpg|200px|thumb|"gruszka" [[korund]]owa]]
'''Metoda Verneuila''' jest to jedna z metod otrzymywania [[monokryształ]]ów. <br> Polega na topieniu (np. w termperaturze 2100 <sup>o</sup>C silnie rozdrobnionego substratu) i [[krystalizacja|krystalizacji]] ze [[stop]]u. [[Substrat]] powinien się odznaczać nadzwyczajną czystością i [[dyspergowalność|dyspergowalnością]]
'''Metoda Verneuila''' jest to jedna z metod otrzymywania [[monokryształ]]ów. <br> Polega na topieniu i [[krystalizacja|krystalizacji]] ze [[stop]]u. Jednak wyróżnia się tym, iż [[polikryształ|polikrystaliczny]], drobno [[mielenie|rozmielony]] [[substrat]] sypany jest cienką strużką na [[płomień]] [[palnik|palnika]], najczęściej [[palnik tlenowodorowy|tlenowodoroego]], gdzie ulega [[topienie|stopieniu]], a następnie [[stan ciekły|ciekły]] stop opada na monokrystaliczny podkład, którym jest najczęściej naturalny [[kryształ]] [[minerał]]u - np. [[rubin]]u.<br> Ponieważ różnica [[temperatura|temperatur]] stopu oraz powstałego, monokrystalicznego tworu jest nieznaczna, budujące kryształ [[molekuła|molekuły]] mają czas na uzyskanie [[uporządkowanie dalekiego zasięgu|uporządkowania dalekiego zasięgu]], zanim temperatura cieczy spadnie poniżej [[punkt krystalizacji|punktu krystalizacji]].<br> [[Powierzchnia kryształu]] jest jednocześnie [[defekt]]em [[sieć krystaliczna|sieci krystalicznej]], gdzie [[energia swobodna]] molekuł budujących powierzchnię jest wyższa niż tych wewnątrz kryształu gdyż [[liczba koordynacyjna]] molekuł powierzchniowych jest mniejsza.<br> Zgodnie z zasadą [[minimum energetyczne]]go, molekuły chętniej będą rozbudowywały istniejącą już powierzchnię kryształu niż tworzyły nową, co zapewnia że powstający twór również (jeśli podkładem był monokryształ) będzie monokrystaliczny.<br> [[Punkt krystalizacji]] powinien być nieruchomy względem palnika, a jego przemieszczenie jest najczęstszą przyczyną niepowodzenia procesu monokrystalizacji w omawianej metodzie. <br> Nowopowstały kryształ rośnie, więc aby punkt krystalizacji był nieruchomy, cały podkład z monokryształem musi być obniżany.<br> Ze względu na wrażliwość tej metody na przemieszczenie punktu krystalizacji, lepsze wyniki uzyskuje się stosując [[Metoda_Czochralskiego|metodę wyciągania ze stopu]] - [[Metoda_Czochralskiego|Czochralskiego]], mylnie nazywaną "metodą wyciągania z roztworu", gdzie punktem krystalizacji jest zawsze lustro krystalizującej [[ciecz]]y.
 
Metoda wyróżnia się tym, iż [[polikryształ|polikrystaliczny]], drobno rozmielony [[substrat]] sypany jest cienką strużką na [[płomień]] [[palnik|palnika]], najczęściej [[palnik tlenowodorowy|tlenowodoroego]], gdzie ulega [[topnienie|stopieniu]], a następnie [[stan ciekły|ciekły]] stop opada na monokrystaliczny podkład, którym jest najczęściej naturalny [[kryształ]] [[minerał]]u - np. [[rubin]]u. Wzrost dopływu tlenu powoduje wzrost temperatury i rozszerzenie podstawy kryształu. Po wytworzeniu się oczekiwanej wielkości kryształu (tzw. gruszki) następuje jego stopniowe chłodzenie i odprężanie (przez wygrzewanie w wysokiej temperaturze i bardzo powolne ochładzanie). <br>
 
'''Metoda Verneuila''' jest to jedna z metod otrzymywania [[monokryształ]]ów. <br> Polega na topieniu i [[krystalizacja|krystalizacji]] ze [[stop]]u. Jednak wyróżnia się tym, iż [[polikryształ|polikrystaliczny]], drobno [[mielenie|rozmielony]] [[substrat]] sypany jest cienką strużką na [[płomień]] [[palnik|palnika]], najczęściej [[palnik tlenowodorowy|tlenowodoroego]], gdzie ulega [[topienie|stopieniu]], a następnie [[stan ciekły|ciekły]] stop opada na monokrystaliczny podkład, którym jest najczęściej naturalny [[kryształ]] [[minerał]]u - np. [[rubin]]u.<br> Ponieważ różnica [[temperatura|temperatur]] stopu oraz powstałego, monokrystalicznego tworu jest nieznaczna, budujące kryształ [[molekuła|molekuły]] mają czas na uzyskanie [[uporządkowanie dalekiego zasięgu|uporządkowania dalekiego zasięgu]], zanim temperatura cieczy spadnie poniżej [[punkt krystalizacji|punktu krystalizacji]].<br> [[Powierzchnia kryształu]] jest jednocześnie [[defekt]]em [[sieć krystaliczna|sieci krystalicznej]], gdzie [[energia swobodna]] molekuł budujących powierzchnię jest wyższa niż tych wewnątrz kryształu gdyż [[liczba koordynacyjna]] molekuł powierzchniowych jest mniejsza. <br> Zgodnie z zasadą [[minimum energetyczne]]go, molekuły chętniej będą rozbudowywały istniejącą już powierzchnię kryształu niż tworzyły nową, co zapewnia że powstający twór również (jeśli podkładem był monokryształ) będzie monokrystaliczny.<br> [[Punkt krystalizacji]] powinien być nieruchomy względem palnika, a jego przemieszczenie jest najczęstszą przyczyną niepowodzenia procesu monokrystalizacji w omawianej metodzie. <br> Nowopowstały kryształ rośnie, więc aby punkt krystalizacji był nieruchomy, cały podkład z monokryształem musi być obniżany. <br> Ze względu na wrażliwość tej metody na przemieszczenie punktu krystalizacji, lepsze wyniki uzyskuje się stosując [[Metoda_Czochralskiego|metodę wyciągania ze stopu]] - [[Metoda_Czochralskiego|Czochralskiego]], mylnie nazywaną "metodą wyciągania z roztworu", gdzie punktem krystalizacji jest zawsze lustro krystalizującej [[ciecz]]y.
*Metoda Verneuila jest ciągle udoskonalana. Wysiłek racjonalizatorów zmierza do otrzymywania kryształów o idealnych własnościach. Dotychczas tą metodą zdołano opanować syntezę monokryształów ponad stu różnych substancji. <br> Metoda Verneuila pozwala uzyskiwać duże monokryształy o umiarkowanej jednorodności i czystości, zawierające dość często drobne wtrącenia nadtopionego substratu. <br>
 
Ze względu na wrażliwość tej metody na przemieszczenie punktu krystalizacji, lepsze wyniki uzyskuje się stosując [[Metoda_Czochralskiego|metodę wyciągania ze stopu]] - [[Metoda_Czochralskiego|Czochralskiego]], mylnie nazywaną "metodą wyciągania z roztworu", gdzie punktem krystalizacji jest zawsze lustro krystalizującej [[ciecz]]y.