Компонент - твердый раствор
Cтраница 3
В первом случае растворитель, вводимый обычно непосредственно в расплавленную зону, желательно выбирать таким, чтобы он по возможности не образовывал с очищаемым компонентом твердого раствора. Растворитель постоянно находится в расплавленной зоне и выводится из нее после окончания прохода. Использование такого растворителя улучшает процесс разделения и позволяет проводить процесс очистки при пониженных температурах. Во втором случае ( при образовании эвтектики с одним из компонентов) осуществляется разделение уже не самих исходных компонентов, а отделение эвтектики. Такой прием также может значительно облегчить процесс разделения, после завершения которого растворитель отделяется отгонкой. [31]
Случай, когда металлы в сплаве образуют твердый раствор характерен тем, что активность более отрицательного металла снижена ( часть его внутренней энергии связана компонентами твердого раствора) - и равновесный потенциал сплава является промежуточным между потенциалами обоих чистых металлов, потенциал сплава тем ближе к потенциалу одного из компонентов, чем больше содержание последнего в сплаве. В качестве компонентов твердого раствора могут выступать также интерметаллические химические соединения составляющих сплава. [32]
Однако многие полупроводниковые соединения и их твердые растворы при нагреве создают высокое давление собственных паров вследствие близости температурных зависимостей давлений паров составляющих соединение элементов или компонентов твердого раствора. В результате этого при нагреве они испаряются конгруэнтно, практически с одинаковой скоростью, и соединение переходит из кристалла или расплава в паровую фазу в эквиатомном отношении. В качестве примера можно привести теллурид кадмия CdTe, компоненты которого теллур и кадмий имеют точки кипения 990 и 765 С соответственно. Такие соединения получили название конгруэнтно испаряющихся. [33]
Принимая во внимание близость ионных радиусов К и NH4 и сложный характер общей кристаллической решетки, трудно согласиться с предположением о наличии значительных взаимодействий между компонентами твердого раствора, вызывающих резкие отклонения от идеальности. [34]
 |
Разделение бинарной смеси, образующей неустойчивое молекулярное соединение, методом экстрактивной кристаллизации. [35] |
В первом случае растворитель, обычно вводимый непосредственно в расплавленную зону, желательно выбирать таким, чтобы он, по возможности, не образовывал с очищаемым компонентом твердого раствора. При этом растворитель находится все время в расплавленной зоне и выводится из нее после окончания прохода. Использование подобного растворителя, наряду с улучшением процесса разделения, позволяет обычно производить процесс очистки при пониженных температурах. [36]
 |
Диаграммы гигроскопичности ( v и слеживаемости ( а0 систем NHN03 - KNO3 ( а и NH4C1 - KC1 ( б. [37] |
Таким образом, образование двойных солей и твердых растворов, включающих гигроскопичный компонент, приводит к существенному снижению гигроскопичности и слеживаемости продуктов. Если наиболее гигроскопичный компонент твердого раствора является растворенным веществом, гигроскопичность и слеживаемость снижаются в большей степени, чем в случае, когда он является растворителем. [38]
Твердые растворы металлов также обладают свойствами, качественно напоминающими свойства индивидуальных металлов, но количественно отличающимися от них и зависящими от состава растворов, который может изменяться в довольно широких пределах. Среди компонентов твердого раствора различают металл-растворитель и растворенный металл. [39]
Случай, когда металлы в сплаве образуют твердый раствор характерен тем, что активность более отрицательного металла снижена ( часть его внутренней энергии связана компонентами твердого раствора) - и равновесный потенциал сплава является промежуточным между потенциалами обоих чистых металлов, потенциал сплава тем ближе к потенциалу одного из компонентов, чем больше содержание последнего в сплаве. В качестве компонентов твердого раствора могут выступать также интерметаллические химические соединения составляющих сплава. [40]
В обоих случаях компоненты твердого раствора растворяются друг в друге в любой пропорции. А вот Kpei, может уменьшаться относительно гораздо сильнее, так как атомный вес компонентов ( они принадлежат к разным периодам периодической системы) различается сильно, что приводит к возрастанию сопротивления для распространения фононов. Такое поведение проиллюстрировано на рис. 1: если 2о уменьшается максимально на 20 %, а КреШ - в несколько раз, то и ZT увеличится в несколько раз. Не все, но большинство используемых сейчас термоэлектриков построены по этому методу: сначала должен быть выбран ( найден) какой-то исходный основной материал, который обладает достаточно высоким параметром мощности а2о, - химический элемент или соединение. Если есть возможность подобрать ему пару для образования непрерывного ряда твердых растворов, то среди них могут оказаться материалы с высокой добротностью ZT. В случае соединения Bi2Te3 уже его собственная ZT довольно высока, но в твердом растворе со Sb2Te она повышается до рекордных величин для температур вблизи комнатной. В случае с элементарными Ge и Si именно из-за высокой теплопроводности их добротность низкая, но при образовании твердого раствора Si-Ge КреШ очень сильно падает, в итоге получается рекордный по эффективности материал для высоких ( 1000 К) температур. Он используется в космических ТЭГ в сочетании с радиоизотопными источниками теплоты. [41]
В твердом растворе замещения ДБТД-МБТ имеет место возрастание коэффициента активности для молекул ДБТД и некоторое его уменьшение для молекул МБТ. Такое изменение коэффициента активности компонентов твердого раствора обусловлено тем, что объем одной молекулы ДБТД меньше объема двух молекул МБТ на два атома водорода и замена двух молекул МБТ в его элементарной ячейке одной молекулой ДБТД приводит к более плотной упаковке ячейки и уменьшению свободной энергии остальных молекул. В то же время замещение в элементарной ячейке ДБТД одной его молекулы двумя молекулами МБТ разрыхляет структуру ячейки и повышает свободную энергию молекул ДБТД, следовательно, и коэффициент активности. Такое предположение подтверждается тем, что согласно теории молекулярных кристаллов [239] сжатия в кристаллах, возникающие при замещении, более предпочтительны, чем разрыхления. [42]
В сплавах Fe - С компоненты сильно отличаются диффузионной подвижностью, что, по мнению Кристиана [133], может быть причиной упорядоченной перестройки решетки, сопровождающейся изменением состава. Однако условие большого различия скорости диффузии компонентов твердого раствора, по всей вероятности, не является обязательным для когерентного превращения. Его наблюдали и в системах, где это различие вряд ли имеется. [43]
Многие из перовскитов по мнению исследователей целесообразно использовать в качестве первых и вторых компонентов для разработки новых твердых растворов с более лучшими пьезосвой-ствами. Помимо того ими утверждается, что в качестве компонентов твердых растворов, кроме перовскитов, могут быть использованы вещества других структур, например пирохлоры. Это дает огромный резерв для еще больших поисков новых, возможно более качественных, пьезоматериалов. [44]
 |
Зависимость ширины запрещенной зоны от содержания кремния в твердом растворе германий-кремний. [45] |
Страницы: 1 2 3 4