19.Провідникові матеріали на основі окислів металів, технологія, фізичні властивості і застосування.

20. Методи вирощування кристалів. Нормально напрямлена кристалізація розплаву. Методи Бріджмена, Бріджмена-Стокбаргера.

Метод Бріджмена

Для процесу використовують горизонтально розділену піч. Температура у верхній частині печі вища температури плавлення компонентів, а у нижній частині печі вона є нижчою. Через опускання тигля який обертається, розплав кристалізується при переході в нижчу частину пічки. Особливою частиною цього методу є тигель, який вужчий у нижній частині, там де спочатку починається кристалізація. Нижче звуження тигля кристалізується розплав спочатку полікристалічно, однак при проходженні завуженої частини росте лише один окремий монокристал в розплаві, який служить одночасно центром кристалізації. Отже решта розплаву при кристалізації повністю приймає орієнтацію зародка утворюючи єдиний монокристал.

1 - тигель з розплавом, 2 - кристал, 3 - піч, 4 - холодильник, 5 - термопара, 6 - тепловий екран.

Метод Бріджмена-Стокбаргера. Суть цього методу полягає в тому, щоб створити переохолодження на єдиній межі між роз­плавом і кристалом і проводити кристалізацію в полі темпера­турного градієнта.

Матеріал, що кристалізується в більшості випадків знаходиться в циліндричному тиглі (рис.16, а,б). Тигель опускається через поле температурного градієнта (рис.16, ж) або нагрівник піднімають вздовж тигля. В деяких випадках тигель нерухомо закріплюють в печі з постійним температурним градієнтом, а після їй дають охо­лонути (рис.16, а). В обох випадках ізотерму, перпендикулярну осі тигля, переміщають через нього досить повільно, щоб границя розділу кристал-розплав встигала за нею. Як правило, на початку експерименту весь вміст тигля розплавляють і при першому зарод­женні утворюється декілька кристаликів.

Рис.16. Форми тиглів і лодочок, що використовуються при вирощуванні кристалів методом Бріджмена-Стокбар­гера і аналогічними методами.

Трудність розглянутого методу полягає в необхідності забезпе­чити дуже невеликий температурний градієнт вздовж тигля.

21. Трьохкомпонентні і багатокомпонентні системи. Зображення складу трьохкомпонентних систем. Трикутник Гіббса. Загальний метод зображення діаграми стану багатокомпонентних систем.

Діаграми стану трикомпонентних систем

Для зображення складів сплавів потрійних систем використову­ють рівносторонній трикутник (концентраційний трикутник Гіббса) який має слідуючі властивості:

1. Вершини трикутника відповідають чистим компонентам.

2. Точки на сторонах трикутника зображають склади двоком­понентних сплавів.

3. Точки, що лежать в середині трикутника, являють склади потрійних сплавів.

Сплави, точки яких лежать на прямій, паралельній одній із сторін трикутника, містять постійну кількість того компо­нента, якому відповідає вершина, протилежна даній стороні

4. Сплави, точки яких розміщені на прямій, що проходить че­рез одну із вершин трикутника, містять однакове співвід­ношення концентраційних компонентів, що відповідають двом вершинам.

Концентраційний трикутник.

В потрійних системах компоненти можуть проявити взаємну розчинність в твердому і рідкому станах, утворювати проміжні фази. Все це можна зобразити на просторових фігурах. Але на практиці використовують спрощені методи дослідження і зобра­ження багатокомпонентних систем:

1. дослідження ізотермічних розрізів;

1. дослідження політермічних розрізів (псевдобінарні діагра­ми стану).

Політермічний (а) та ізотермічний (б) розрізи діаграми стану з потрійною евтектикою.