Устройство для исследования направленной кристаллизации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 9 51)5 С 30 В 13/28,35/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ голучение информации о коисталлизац;и для всех возможных 1 оисталлогпафических орлентдций и О Оелаксации фронта кристдллизации, Устройство включает горизонтальную платфоому, на которой последовательно установлены нагреватель и холодильник, которые выполнены в аиде параллельных пластин, размещенных с зазором. Нд плдтфооме установлены направляющие для перемещения в зазоре рамки с кодетой для :1 с Оного ещества Кювег:; с:.;лввена нд рогрдауиоозднном кстанде енчсце-тсзльном от=с;. т;и д л 1 к ,. Г а 1 и 11 м и с; Гн : "е и, :с О кН 1:л,Отодцгдоа: для Н;,Д 1,О,; 11 я И Конт мор; длогифсонта . .Иста:.;1 Сдци" СУ,ЕСТ.ННЦМ ДЛЯ С,С 1 чИВ,СТООСКОГО фо:нтд кр.Стдллизд:;ии ; аозлС,хОоофОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ЯВЛЯЕ;-ОС:- знтдция -вправлений прг-.имуцественог Ооста гдля 1 ристаллов с СцК и ЦК - рещетками это кубические Оси, т е 0011 относительно направления этого градиента.Изменение угла между этими направлениями - О, обычно приводит к увеллчен;Го сте-пени-устойчивости фронта кристдллизац;и и соответственно к измененлю его морфологических форм. Сушестввощие устройствдля исследования нацравлечй кристаллизации не позволяют по"д 11. информац 1 о О .ГИЯНИИ дНИЗО ГРОПИ 11 ХДРД:ТЕОИСТ 1 К :Г 1- стелла нд моодологио фоонз кристалл;здц;и.Нд фиг. б Щ 1 й вид; нд фиг,на фи.3 - т э р 5 3дгр.Овн) ательнц ГОСУДАРСГВЕННЫИ КОМИТЕТГО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИГРИ ГКНТ СССР С 01 У СИ,ЦЕТЕ,п 211-167539128;,о.дн.я, анализа атер"алов, 1 огкет быть1 С;1 ОЛЬЗОВД НО ДЛ Я ИСС."ЕДС В:11 Я ЧД ПРДВЛЕННСКОСтал 1 ЗДЦ 1 1 11 ВЫОДЬЦИВДЧЛ. КОНОкр сталлов зонно" плавкой и сбесцечивдет Изобретене Относится ,Сслсдова,чию 1 днлл,Зу материалов с пслощью тепловых средст и может Быть использовано для с, Г;Г Ода 1111 На ЦД ВЛЕН Ной К 18 ТДЛЛИЗа Ц 1 И и евра щ,1 вдгия лонокристд 1 лов донной плав;ой,ель изйоретечия получение инфоо;ации О кристаллизации для возможных кристдллографических ориентаций и о релдксаии фронта коистдллизации.Структура и свойства вцрадиваемых кристаллов сущестьеннцм образом определяются морфолог ей фронта крсталгиздцли, котогая завис,т от поверхностно,, Огии границ раздела фдз и кинетического коэффциета, име,ощих различную ан;зотропию в за исилости от типа кри - сталлической решеткл Для нацодвленнои кристаллизации, когда ндпоавление перемецения фронта кристзллизации опоеделяетсоригнтдций ес "ического ггддиентд,1 показано ус,зо,ство 2 - то же, фро тдльный ра о же, вид сверху (верхн 11111 элемент и холодЛьнк ус1624065 не показаны); на фиг,4 - разрез А-А на фиг.2; на фиг,5 - рдзреэ Б-Е на фиг.2,устройство содержит размещенные на платформе 1 водоохлдждаемый холодильч,к 2 и нагреватель 3, состоящий иэ двух ;"-эт 1 ных нагревательных элементов, в регулируема;л с помощьо грижимных винтов 4 зазоре которы;: движется рамка 5 вдаль направляющих крепежной сгойки 6 с пс; Сщью средства для перемешения 7, в снусоабаазном отверстии которой помов о и ро Грддуи ро адн нае поворотное ол ьцс 8, в клинообразное отверстие (е пйкдэанс) кстсрсгс паме;",енд кавета 9 с исследуемыд децествс и термспасой 10, "й( Г.( ьесн 1-;птсой п(сл 1 ец.ны . - ,Пзе плавляют эакристаллизованное вещество, чтобы оставить малую затравку заданной ориентации, После этого перемещают с постоянной скоростью рал 1 ку 5 с помощью 5 средства 7 в сторону холодильника 2 иисследуют с помощью средства для нэбл;одений 13 (например, микроскопа и кинокамерой или фотоаппаратом) процесс направленной кристаллизации. Затем паво ротол 1 кольца 3 изменяют угол Рс требуел 1 ым шагамл многократно повторяот списанные опеоации и исследуют вл.1 яние днизст опии лавер:ностной энергии гран 1- цы оаз. дгд и кинетического коэфф(1 ииентд 15 нд с(дб 1 льнссть и маофологию Чэоантд ,-,;,Г 5 ь; в об= тйрсны ст нулевой От; -т и .,ме. Гдзл .р ндпэдвляОщих ",.епэр- с., з;О(., ссяГ;:,(.;Лет с толщи(10 й 1,"а 1,",1, ОЬ( Н Д И З С Л И й (,Л С 1 ЧХ П Л Д С Т И г 1 ВД Г Р Е В Я .(эль,х эгелдн Гэ; составляет 4 мл 1,Уста(,; стас расс;.е; следус 1,. эбрдс. н ы;: . ( . Гэ.та- с мадан "р 1ы 1 .т.:,"10 "1. 1 ои г.Я = 1 "э 1;С.(.ЭЮТ,-.ССТ-.Рвг.УЛНРНРДСЛ;ЛС:.КЕ- -э.х с 1 метри:;ых 15 сксеые эетэи с:.;-1:.; с (-с э и р-. к - .; ес;и с снай стороны стас,..-,=ДРИ Д. ".", 1 тОВ СС СРЕДНИМ лвжДЕ;,г 1- ,.тн 1:. гдсд отООМ 31 О 1 М,11 ,и:., (ссле (у 1: (О 11 с д;лис(э 1:, 1 ( 11 Н : и Т СЛ д В П С Е Л Л Д Г С Е:(1 С М ,; ТССЛ; гКЕ КД(В П 1 Э 1,1 Е Е,ЛЬЭ(1 ВД(С ПД гСвпг; аЧ 1(Я; Л(Эй, МЕТ 1С .( ., г гз(1 рщ(ат В .(л( НСГГ - С г (Л.. Г,".",1; Ос 1, Эйй ВЫШЕ ТЕМП ЕРД Уг. -лдллен 1 Нэсед,смога вецестэа и рдс 1 л пгот оольшус дсть аеществд, Тел:пер;.тур ",.д;естгд кснтралируют с пал 1 сщьс г.й;1 спдры 10, Затем вь;:лючдат нагревдт:л ,3, в результате чего создаются усл,.- г 111 Д, Я РОСта ДЕНДРитОВ Из ЗатРаВКИ В Г 1 р.му щей ГГон на. 1 (д и о(влднии 1 ндп ри 1 ер, для в,ц,ес Гв э с ( ( .( 1 ли ГЦК эешет(дми -" О 1 ), кэ орое чаще всего не СОВПДДСЭГ С - ГСДВЛЕНИЕЛ 1 1 ЕРЕЛ 1 Е.ЗЭ(Я гЭМКИ 5, Э;д ИТ и ТЕО;,1 ЧЕС, ОГО Гаддив;.- Га. С помощьа поворотного кольца 6 совмещают преимущественное ндправление рос.а с направлением термическс.о градиента, че;1 у ссответству,"т угол 1: равныйю, Здтел вкло 1 дОт нагреватель 3 и рдсУгс Я,1 гд-, 010 20 1301-- ( -- ( ( -- ( -- 1 С (О,г1 рссть%1"мэ 0,.0,0,(1361 П 002,0 1.(с) л-Н Ы( Уг т; (ВОМП р и м -: р 3. Исследу 1 ат кр 1 стд 1 лиздЦ,а С У Н К Ц и:. а Н И Т Э И Л Д В,Р Е Д Л ДДЭ М С (истра 1 стпс -э:( же как и в пр 11 мере 1,исходный, га: .".) = 35", При этом ндблюдэ от,1 ((.," .Г Д С" ,1( ЦЛ,э( .( 1 Л Э, И( 1(Е 1.,Е го1,еСт и = пературу плдвл-(,я р:.:о г д",дл(.Орссть перелщдн,я грэ.( ;,1;: с. ддтрдвсчьи кристдлл уста а(вл.,: (ст (д, чтобы рист(1 ллс 1, э(1-(;:.рост нерегулярно расположенных асимметричных дендритов с сильно развитыми с одной стороны ствола боковыми ветвями, которые развиваются в самостоятельные дендриты, подавляющие первоначально возникшие. Через 1000 с после начала роста кристалла угол О уменьшает до 5 при этом наблюдают выклинивание боковых ветвей, которые превращаются в стационарные дендриты без конкуренции. Многократное изменение угла О приводит к получению в ходе оелаксационного процесса структуоы с высокой дисперсностью и однородностью, чего нельзя достичь в стационарном ре;киме, Такого рода структуры невозможно получить в известном устройстве. Бре.,-.,ложеннсе устройство позволяет получить инФорх ацию о направленной хоистзллизации для всех возможных кристаллографических ор ентаций, в том числе и о елаксационных процессах при кристаллизации, Применение предлагаемого стройства позволяетзить закономерности, которые могут бы-ь использованы при получении материалсв: контролир:емыми свойствами, например, при выращивании монокристаллов, направленном затвердевании слитков и т.п,Формула изобретения 5 Устройство для исследования направленной кристаллизации, включающее рамку с кюветой для исходного вещества.снабженной термопарой, установленную с возможностью перемещения между нагре вателем и холодильником. которые последовательно размещены на горизонтальной платформе, и средство наблюдения и контроля морфологии фронта кристаллизации, отличающееся тем, что,с целью 15 получения информации о кристаллизациидля возможных кристаллографических ориечтаций и о релаксации фронта кристаллизации, в центре рамки выполнено конусообразное отверстие, в котором 20 установлено с возможностью поворота проградуированное кольцо, кювета размещена в этом кольце, нагреватель и холодильник выполнены в виде пластин, установленных параллельно с зазором, а платформа снаб жена направляющими для перемещениярамки в этом зазоре и средством регулирования величины зазора.