用X射线形貌术研究兰宝石晶体质量

拍摄了不同工艺方法生长的兰宝石晶体的X射线形貌相。比较了火焰法、导模法、提拉法和温梯法生长的兰宝石晶体中的缺陷。在温梯法宝石中发现有三角形交叉网格位错线,确定了位错线的Burger’s矢量。     

细直径管状、杆状白宝石的导模法生长及其应用

用导模法生长了细直径的管状、杆状白宝石单晶。研究了生长工艺对晶体完整性的影响,使导模法生长的细直径白宝石晶体质量达到与焰熔法晶体相当的水平。管状晶体已用于特种光源的研制;杆状晶体生长工艺已推广至工厂,用于仪表宝石轴承的批量生产。由于导模法生长能简化晶体的后加工工艺,加之实现了多头导模生长,使产品成本降低,取得了较好的经济效益。     

再结晶石墨对宝石级金刚石单晶生长的影响

高温高压温度梯度法生长宝石级金刚石单晶的过程中,尽管处在金刚石稳定区内,却经常发现,有亚稳态的再结晶石墨存在.本研究发现,作为一种晶体,大量再结晶石墨的析出和生长对宝石级金刚石单晶的生长速度有较为明显的抑制作用,并且再结晶石墨更容易在较高温度合成区内出现.例如,使用NiMnCo触媒进行宝石级金刚石单晶合成过程中,随着合成温度的提高,当大量多余碳源不再以金刚石自发核形式析出,而是以大量片状再结晶石墨形式围绕在晶体周围时,晶体的生长速度有了大幅度的降低,从相对低温时的约3.0mg/h降到较高温度时的1.0mg/h.     

温度场对白宝石晶体生长质量的影响

熔体提拉法生长晶体时温度场的分布对晶体的质量有着重要影响.采用电阻加热提拉法生长白宝石晶体时,由于腔体内的温度梯度较小,使得晶体的外形难以控制.当液面上坩锅中心附近处的轴、径温度梯度过小时,生长初期放肩就难以控制;且生长晶体的等径度易成螺旋状.当轴、径向温度梯度较大时,虽然晶体外形容易控制,但晶体容易开裂,因而其成品率较低.与此同时晶体的转速决定着固液界面的形状,微凸界面是生长高质量晶体的必要条件.当白宝石晶体外形不好时,其内部容易产生散射颗粒、气泡等缺陷.研究通过调整生长装置和转速,找到了生长优质晶体的温度场.实验获得了Φ60×120mm的优质白宝石晶体.     

优质板状Ⅰb型宝石级金刚石大单晶的合成

高温高压下合成Ⅰb型宝石级金刚石大单晶,需要较长的合成时间。由于低温板状晶体合成区间很窄,因此较中温和高温晶体的合成相对困难。文章对板状Ⅰb型宝石级金刚石大单晶的合成进行了研究,并实现了不同尺寸优质板状晶体的可重复性合成。     

高温高压温度梯度法合成板状宝石级金刚石单晶

板状宝石级金刚石单晶具有重要的应用价值.它可以作为红外透明窗口和高功率激光器的散热片等.文章研究了温度梯度法合成宝石级金刚石与籽晶的生长面以及合成温度之间的关系,在低温区用籽晶(100)面合成了4mm的优质板状晶体.     

导模法生长的片状白宝石单晶中生长方向与晶界产生之间的关系

用导模法生长了白宝石片状单晶。采用偏光显微镜法、X射线背射劳埃法、X射线形貌法研究了片状晶体中的缺陷。发现晶体中晶界的产生与生长取向有明显的关系。在生长具有(1?02)板面的片晶时,若生长方向为[?101],晶体中存在有严重的晶界;而沿[0221]或[1120]方向生长的晶片,晶界则显著减少。 研究表明,白宝石中(0001)面沿〈11?0〉方向的滑移对晶界的形成起重要的作用。为了生长出满足SOS器件衬底材料所需要的完整性较好的片状白宝石,除应控制适当的生长速率和选用缺陷少的晶种外,必须注意选择有利的生长取向,以防止晶界的产生。     

我国水热法生长高档宝石晶体的现状及发展趋势

阐述了国内外水热法生长高档宝石晶体的历史与现状,介绍了桂林矿产地质研究院在水热法生长高档宝石方面的科研成果和技术水平,指出水热法合成晶体材料的发展方向是完善生长工艺、降低成本、占领市场和合成新型功能晶体、拓宽应用领域.     

碳源扩散不均一性对宝石级金刚石单晶生长的影响

高温高压温度梯度法生长优质宝石级金刚石单晶过程中,晶体生长主要由碳源在触媒中的扩散过程决定.本研究通过有限元对碳源对触媒的扩散过程进行了简单模拟,结果发现,受温度梯度法特定组装结构影响,实际晶体在生长过程中,由高温端扩散下来的碳源在触媒中的分布是相当不均匀的.对晶体生长来说,这种碳源扩散不均一性会直接影响晶体的生长过程.在籽晶粒度超过2mm时,晶体中心部位出现较多包裹体,或者生长表面无法生长愈合.     

金属铬对金刚石单晶生长习性影响研究

在高温高压条件下,以Co-Cr为触媒,使用温度梯度法作为金刚石生长驱动力,进行金刚石单晶生长的实验研究。实验室结果表明:随着触媒中金属铬添加量的增加,晶体生长速度明显变慢,当金属触媒中铬的添加量达到3wt.%的时候,生长的晶体内开始产生气泡和包裹物;当金属铬的掺杂量达到6.0wt.%的时候,能明显观察到晶体泛黄绿色;红外测试结果表明,晶体内部的氮浓度呈现出明显的增加趋势,最高浓度达483×10~(-6)。     

P-RAP法Bridgman技术生长KBr单晶

采用P-RAP法生长KBr单晶,用CHBr_3作为纯化固体粉料的试剂,CCl_4与CH_2Br_2的混合物作为纯化KBr熔体的RAP试剂,解决了晶体粘附坩埚引起坩埚的炸裂问题。初步探讨了P-RAP法生长KBr单晶的反应机理。所生长的KBr晶体的吸收系数较用普通方法生长KBr晶体的吸收系数降低两个数量级。     

杂化钙钛矿型晶体制备方法的研究进展

回顾了钙钛矿晶体的研究进展,其中主要涉及单晶制备方法的研究。迄今为止,溶液法是一种生长高质量钙钛矿单晶有效的方法,同时满足制备流程简单、生产成本低的特点,是钙钛矿单晶制备的发展趋势。     

光折变材料BaTiO3单晶生长及品质鉴定

四方相BaTiO_3单晶是一种新型非线性光学晶体,由于其强的非线性而在光学应用方面具有许多潜在的用途。 本文报道了以两种合成的BaTiO_3为原料,采用顶部籽晶熔盐生长技术进行块状BaTiO_3单晶生长研究。对生长出的晶体进行了结构和成份分析以及结晶学表征,并测量了Curie温度和透光率,从而获得了生长BaTiO_3单晶的较佳工艺条件     

专利技术

利用硼泥生产氧化镁单晶的方法　　本发明属于利用硼泥生产氧化镁单晶的方法。将硼泥作为非金属矿原料 ,经轻烧、通入二氧化碳、搅拌、加压、过滤 ,通过控制不同温度获得氧化镁粉 ,再压密成球 ,纯度达99 %～ 99.8% (质量分数 ) ;直接填入到单晶生长炉中生长晶体 ,在 16 0 0 0～ 2 0 0 0kV·A控制熔融温度 30 0 0± 2 0℃ ,用于生长单晶。获得 5 0nm× 5 0mm尺寸的晶体并且该晶体在紫外、红外、可见光范围透过率接近 70 %～ 85 %。CN ,15 4 6 74 6细晶粒铝锆复合耐火原料　　本发明是用于制备方镁石镁铝尖晶石耐火材料和高级熔铸AZS耐火材…     

Ib型宝石级金刚石单晶的多晶种合成

高温高压下温度梯度法合成宝石级金刚石时,合成周期较长。单晶种合成效率低下,通过多晶种法可以直接有效地提高合成效率,因此文章对多晶种生长宝石级金刚石进行了研究,在高温高压条件下成功实现了多颗粒2-3mm级金刚石单晶的合成,优质单晶的平均增重速度最快可达1．88mg／h。     

熔态生长GGG单晶中外来粒子的裹入和排斥规律

本文研究了在GGG(Gd_3Ga_5O_(12))和掺质GGG单晶生长中,铱微粒作为一种包裹体进入晶体中的规律性。剖析了在杆状晶体中纵向分布的铱包裹体尺寸和密度的变化过程。找出了在一定生长速率时排斥铱包裹体的极限尺寸l_(lim)(V),并用外推l_(lim)(V)方法,找出生长无铱包裹体的GGG和掺质GGG单晶的最佳生长速率。发现铱包裹体的尺寸、密度与晶体的生长速率波动和生长条纹的分布有着良好的对应关系。     

Ⅰb型宝石级金刚石单晶的多晶种合成

高温高压下温度梯度法合成宝石级金刚石时,合成周期较长.单晶种合成效率低下,通过多晶种法可以直接有效地提高合成效率,因此文章对多晶种生长宝石级金刚石进行了研究,在高温高压条件下成功实现了多颗粒2～3mm级金刚石单晶的合成,优质单晶的平均增重速度最快可达1.88mg/h.     

提拉法生长单晶表面生长棱的形成机理和极图分析法

本文提出了提拉法生长单晶表面生长棱的形成机理。晶体生长的各向异性使晶体在周围环境均匀的生长条件下,有一定的结晶习性,呈现一定的显露面。提拉法生长单晶的表面生长棱就是一定生长条件下,主要显露面扩展的结果。给出了不同生长部位形成棱的结晶学条件。提出了用极射赤平投影作图推导在不同生长取向下,生长棱的分布和方位的方法。对SBN、BNN、BG、Si、LN、LT等晶体的成棱情况用本文方法作了分析,并与实际晶体的生长棱作了对比,证明本文方法是普遍适用的。     

新型压电材料——优质α-AIPO_4单晶的生长及其压电性能

本文介绍了用水热法生长优质α-AIPO_4单晶的条件。用一般光学方法观察了晶体的缺陷。测量了晶体的压电常数和某些弹性常数。     

铝酸钇(YAlO_3)晶体熔料中碳化铝(Al_4C_3)的形成、作用和除去

用化学模拟合成方法证实,在YAlO_3晶体熔料中的碳杂质在缺氧和高温下,与Al_2O_3形成另一类杂质碳化铝(Al_4C_3)。这种碳化铝在晶体生长中引发气泡和光弥散颗粒(<1μm)。研究了熔料碳含量与晶体光弥散的关系。用通过纯化空气流加热除碳法,制备出碳含量为120～200×10~(-8)的熔料,并生长出无气泡和无光弥散区的长度在150mm以上Nd:YAlO_3单晶。