54 Высокотемпературные растворы-расплавы: Учеб. пособие.—М.: Изд-во МГУ, 1991. —221 с.
ISBN 5—211—00901—0.
Впервые в отечественной учебной литературе излагается специфика-применения современных методов физико-химического анализа к исследованию высокотемпературных растворов-расплавов. Теоретические вопросы (термодинамический анализ диаграмм плавкости, кислотно-основная химия растворов-расплавов, температурная зависимость физических свойств оксидных расплавов) рассматриваются на многочленных примерах бинарных .и многокомпонентных систем растворитель — оксид. Описываются важнейшие методы выращивания монокристаллов простых и сложных оксидов, излагаются основы теории и практики измерения физических свойств растворов-расплавов.
Для студентов* химических специальностей вузов.
Введение
Современное машиностроение, авиакосмическая техника, электроника и вычислительная техника, радиотехника и атомная энергетика требуют создания все более совершенных материалов, обладающих широким диапазоном специальных эксплуатационных свойств. Среди этих материалов ведущую роль играют неорганические материалы различного класса — металлические, оксидные, композиционные — и различного функционального назначения. Оксидные поли- и монокристаллические материалы занимают здесь особое место; их часто называют материалами новейшей техники. Они способны работать в условиях, когда применение металлических сплавов невозможно. Так, кристаллические и аморфные оксиды (ВеО, Сг2О3, ZrO2, MgO, CaO и др.), обладая высокой жаропрочностью и жаростойкостью при температурах выше 2000°С, являются незаменимыми для изготовления сопел реактивных двигателей, защитных конусов головных частей ракет, электродов для МГД-генераторов, ф_утеровки домен и мартеновских печей и др. Простые и сложные оксиды используются не только как конструкционные или огнеупорные материалы.
Так, в современной радиоэлектронике и оптике широко используют монокристаллы кварца (SiO2). Генераторы ультразвука, стабилизаторы радиочастот, детали оптических приборов (призмы, линзы, николи) изготавливают из кварца, используя его способность вращать плоскость поляризации, его прозрачность в ультрафиолетовой части спектра и пьезоэлектрические свойства. Монокристаллы корунда (а—А12О3) используют не только для изготовления износоустойчивых опорных камней в часовой и приборостроительной промышленности, но и для создания твердотельных лазеров. С этой целью используют монокристаллы рубина, т. е. корунда, легированного хромом. На основе ZrO2 и СаО создают твердые электролиты, обладающие анионной (кислородной) проводимостью. Катионной проводимостью обладают твердые электролиты на основе р-глинозема (Na2O-nAl2O3), в котором катионы Na+ могут быть замещены другими моно- или поливалентными катионами, ответственными за проводимость. Микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (транзисторные приемники, системы автоматического управления производством, микро- и мини-ЭВМ) потребовала создания диэлектриков и сег-нетоэлектриков на основе ВаТЮ3 и композиций системы РЬО--Ti02-ZrO2 с диэлектрической проницаемостью (е) более 104.
Высокотемпературными полупроводниками, используемыми в качестве электросопротивлений в диапазоне 1200—1300°С, являются А12О3, титанаты магния, цинка, кадмия. Способность кристаллов шеелита (CaWO4) люминесцировать под действием радио-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение................. $
ГЛАВА I. МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ . . 12
1.1. Классификация методов выращивания кристаллов ... 12
1.2. Выращивание кристаллов в процессе твердофазного превращения в однокомпонентной системе.......15
1.3. Рост кристаллов при фазовом переходе жидкость-»-твердое
тело в однокомпонентной системе ....... 20
1.4. Выращивание кристаллов в процессе фазового перехода газ-*твердое тело в однокомпонентной системе .... 29"
1.5. Выращивание кристаллов в процессе твердофазного перехода в многокомпонентной системе (спекание) .... 31
1.6. Выращивание в процессе фазового перехода жидкость-»-
—^-твердое тело в многокомпонентной системе .... 32
1.7. Выращивание в процессе фазового перехода газ-»-твердое
тело в многокомпонентной системе.......48;
ГЛАВА II. ДИАГРАММЫ ПЛАВКОСТИ ОКСИДНЫХ И СОЛЕВЫХ
СИСТЕМ..............53
11.1. Методы исследования ионных расплавов.....55
11.2. Диаграммы плавкости систем растворитель—оксид ... 64
ГЛАВА III. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ НА ОСНОВЕ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ РАСТВОРИТЕЛЬ—ОКСИД 99
111.1. Уравнение Шредера—Ле Шателье. Расчет активности растворителя..............99
111.2. Высокотемпературная криоскопия. Механизм диссоциации оксидов в расплаве. Априорная оценка теплоты плавления растворителя ..............102
111.3. Оценка точности криоскопических расчетов.....114
111.4. Анализ некоторых аппроксимаций, используемых для характеристики растворов-расплавов........120
ГЛАВА IV. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ . 129'
1 о(у
IV. 1. Вязкость расплавов........... .jr"
IV.2. Поверхностное натяжение расплавов....... |«
IV.3. Относительная плотность расплавов....... |*°
IV.4. Электропроводность расплавов........ J^'
IV.5. Летучесть расплавов........... lt>&
IV.6. Изменение физических свойств в бинарных солевых и оксидных системах............. 15°
ГЛАВА V. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ХАРАКТЕР ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПОНЕНТОВ В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ
РАСТВОРАХ-РАСПЛАВАХ......... 161
V.I. Некоторые критерии оценки типа диаграмм плавкости систем
растворитель—феррит........... |63-
V.2. Кислотно-основное взаимодействие в растворах-расплавах . 171
Литература..............•'''*&
Приложение................. ^и№
Цена: 150руб.
