Приведем в пример еще некоторые монокристаллические металлы и сплавы, которые изготавливают на предприятиях нашей страны

Монокристаллический кремний получается выращиванием слитков из расплава кремния в кварцевых тиглях на специальную монокристаллическую затравку с определенной кристаллографической ориентацией, которую наследует выращиваемый слиток. Предприятие ООО «Завод Кристалл» производит слитки монокристаллического кремния для изготовления некоторых полупроводниковых приборов с требуемыми свойствами по различным техническим условиям.

Лейкосапфир — исключительно жаропрочный, химически стойкий, биологически неактивный, обладающий в то же время достаточно высокой механической прочностью материал. При получении лейкосапфира в качестве сырья используется дешевая окись алюминия. Изделия же из лейкосапфира обладают высокой потребительской стоимостью. Это трубки для люминесцентных ламп высокого давления, миллиардами огней освещающих весь цивилизованный мир в сумеречное и ночное время. Это уникальная химическая посуда и детали физических приборов. Это имплантанты зубных корней для протезирования. Лейкосапфир замечателен своими оптическими и оптоэлектрическими свойствами и применяется в лазерных устройствах. Синтетический лейкосапфир поставляется в виде заготовок, шайб, пластин и других изделий любой ориентации и форм по требованию заказчика.

Область применения:

1. Подложки для получения эпитаксиальных структур на основе нитрида галия, оптика (окна, линзы), оптоэлектроника, микроэлектроника, полупроводниковая техника, эпитаксиальные структуры, химическая промышленность, компоненты машиностроения, сканеры, компасы, часовая и ювелирная техника.

2. Лазерная техника (в качестве кожухов для газовых лазеров).

3. Медицина — ортопедия, стоматология.

Группа Компаний «Драгоценные Металлы Урала» (ДМУ) – разработчик и производитель высокотехнологичных изделий для высокотемпературных процессов из иридия, платины и платинокерамики для производства монокристаллов и оптического стекла. Иридий обладает уникальными физико-химическими свойствами: прочностью, химической инертностью в агрессивных средах, жаропрочностью и жаростойкостью. Такой набор уникальных свойств делает этот металл и его сплавы наиболее сложными в обработке из всех драгоценных металлов. для изготовления из иридия и его сплавов целого ряда изделий: слитков, пластин, проката, фольги, прутков, проволоки, дисков, тиглей и других сварных изделий, электродов свечей зажигания. Одно из основных применений иридия — использование его в качестве контейнерного материала в производстве оксидных кристаллов.

Изготовление изделий из еще одного из самых инертных металлов — платины, а также из сплавов системы платина-родий, обладающих по сравнению с чистой платиной повышенной прочностью и жаропрочностью – одно из направлений деятельности данного предприятия. К таким изделиям относятся промышленные тигли и лабораторная посуда. Ассортимент лабораторной посуды включает изготовленные методом глубокой вытяжки тигли и чашки различной конфигурации, воронки, стаканы, колбы, пробирки, а также крышки к тиглям, лодочки, шпатели и другие изделия. Лабораторная посуда используется в химико-аналитических операциях для вскрытия проб, спекания, кислотного разложения, прокаливания и других операций и может изготавливаться также из сплавов системы платина-золото и платины, микролегированной рением для стабилизации структуры и механических свойств материала.

2 ПРИМЕНЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПО ВИДАМ

Высокая чистота и совершенство структуры сделали металлические монокристаллы незаменимыми объектами фундаментальных исследований, а комплекс физико-механических и химических свойств — реальными ма­териалами современной техники. Следует отметить их пластичность и низ­кое газоотделение, повышенное сопротивление термоциклам, облучению, высокотемпературной ползучести, совместимость со многими средами и т.д. Анизотропия создает дополнительные возможности для управления свой­ствами материалов на основе металлических монокристаллов наряду с ле­гированием и термической обработкой. Металлические монокристаллы при­меняют в качестве важнейших элементов многих приборов и конструкций, что в ряде случаев позволяет добиться рекордных эксплуатационных па­раметров. Роль металлических монокристаллов будет несомненно возрас­тать. Ниже рассматриваются конкретные примеры применения металли­ческих монокристаллов.

2.1 ФИЗИКА ТВРДОГО ТЕЛА И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Монокристаллы цинка, кадмия, висмута, олова впервые нашли примене­ние в качестве объектов фундаментальных исследований в области физи­ки твердого тела. На них был выполнен большой цикл классических ра­бот, связанных с изучением механизмов деформации и разрушения. С уче­том особенностей кристаллической структуры были изучены процессы сколь­жения и двойникования, с которыми связана пластическая деформация, влияние температуры, напряжения, времени на их развитие. Установлена анизотропия многих свойств монокристаллов металлов. Рассмотрено фор­мирование текстуры деформации в зависимости от схемы напряженного состояния, температуры, исходной кристаллографической ориентации мо­нокристаллов по отношению к действующим усилиям.

Высокочистые монокристаллы празеодима использованы для изучения особенностей электронной подсистемы цериевой подгруппы лантаноидов. Экспериментально исследованы оптические свойства монокристаллического празеодима в области спектра 0,24—5,2 эВ в условиях сверхвысоко­го вакуума. Определены оптические постоянные и компоненты тензора световой проводимости вдоль гексагональной оси и базисной плоскости образца. На высокочистых монокри­сталлах редкоземельных фер­ромагнетиков — гадолиния, дис­прозия, гольмия, эрбия установ­лена природа их магнитной ани­зотропии. В качестве объектов фунда­ментальных исследований в об­ласти физики твердого тела ис­пользуются монокристаллы боридов переходных металлов. Дибориды переходных металлов выделяются высокими величина­ми электро- и теплопроводнос­ти, соизмеримыми или в несколь­ко раз превосходящими значения этих свойств у металлического компо­нента. Так, удельное электросопротивление монокристалла ТiВ₂ при ком­натной температуре лишь в 5 раз выше, чем у меди. В последние годы металлические монокристаллы стали незаменимыми объектами при исследованиях в области ядерной физики и физики высо­ких энергий. Особое значение приобрели монокристаллы тугоплавких ме­таллов и их отдельных изотопов.

Большинство химических элементов представляет смесь изотопов, но встречаются и моноизотопные, например тербий, гольмий, ниобий, скандий, празеодим, тулий и др. Имеется группа так называемых радиогенных изо­топов, образующихся в результате радиоактивного распада долгоживущих естественных изотопов. Радиогенные изотопы постепенно накапливаются в природе, что может приводить со временем к возникновению достаточно заметных изотопных скоплений, вплоть до образования месторождений от­дельных изотопов. Для медицины, нейтронной оптики могут представлять интерес неко­торые моноизотопные металлы: Sс, Тm, в которых при облучении возника­ют только короткоживущие изотопы с мягким β-излучением. В связи с продолжающимся развитием ядерной энергетики очень важ­но создание радиационно безопасных материалов. В этом отношении пред­метом фундаментальных исследований могут быть монокристаллы.

2.2 ПРИБОРО- И МАШИНОСТРОЕНИЕ

Поиск по сайту: