також можливість проведення багаторазової предростовой перекристалізації матеріалу, що сприяє глибокому очищенню кристаллизуемой речовини і дозволяє значно знизити вимоги до чистоти вихідних шихтових матеріалів. Наявність відкритої поверхні розплаву дозволяє вводити в нього активирующую домішка на будь-якому етапі вирощування кристала.
Синтез дорогоцінних ювелірних та технічних каменів за способом М.А. Вернейля вважається класичним і є першим промисловим методом вирощування кристалів корунду, шпінелі та інших синтетичних кристалів. У методі Вернейля до пальника з направленим вниз соплом через зовнішню трубу підводиться водень, а через внутрішню - кисень. У ток кисню подається подрібнений порошок окису алюмінію, який при цьому нагрівається до певної температури і потім потрапляє в воднево-кисневе полум'я гримучого газу, де розплавляється. Внизу під соплом розташовується стрижень із спеченого корунду, що виконує роль крісталлодержателя. На нього стікає розплавлена ??окис алюмінію, утворюючи кульку розплаву. Стержень крісталлодержателя поступово опускається зі швидкістю 5-10 мм / год, при цьому забезпечується постійне знаходження розплавленої зростаючої частини корунду в полум'ї. Для отримання рубіна до порошку окису алюмінію додають окис хрому, для синтезу сапфіра - оксид заліза і титану, для синтезу александрітоподобного корунду - солі ванадію. Цим же методом вирощують синтетичний рутил і титанат стронцію. шпінель, гранати, ніобат літію та інші штучні камені.
Кристалізація з розчинів
Під кристалізацією з розчинів мається на увазі зростання кристала з'єднання, хімічний склад якого помітно відрізняється від хімічного складу вихідної рідкої фази. Розчинниками можуть бути вода, багатокомпонентні водні та неводні розчини, розплави яких хімічних сполук. Залежно від температури процесу і хімічної природи розчинника розрізняють процеси вирощування з низькотемпературних водних розчинів (при температурах не вище 80-90 о С), перегрітих водних розчинів (гідротермальний метод, температури до 800 о С), сольових розплавів (методи кристалізації з розчину в розплаві, температури кристалізації до 1500 о С).
Кристалізацію з розчинів застосовують при вирощуванні речовин, що розкладаються при температурах нижче температури плавлення або мають кілька поліморфних модифікацій. Ріст кристалів здійснюється при температурах нижче температури плавлення, тому в вирощених такими методами кристалах відсутні дефекти, характерні для кристалів, вирощених з розплаву. При вирощуванні кристалів з розчинів рушійною силою процесу є пересичення, рівень якого характеризує величина переохолодження DТ.
Кристалізацію з розчинів можна здійснювати за рахунок зміни температури розчину, за рахунок зміни складу розчину, а також використовувати кристалізацію при хімічної реакції.
При вирощуванні кристалів з низькотемпературних водних розчинів проводять кристалізацію шляхом зміни температури розчину, пересичення створюється за рахунок зниження температури в зоні зростаючого кристала. Досягти цього можна або поступово знижуючи температуру у всьому обсязі кристалізатора, або створивши в кристалізаторі дві зони з різними температурами. Методом зниження температури розчину було вирощено велике число кристалів, в тому числі сегнетова сіль, трігліцинсульфата, галун і т.д. При використанні м...
