ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Захват механических частиц фронтом роста из "Высокотемпературная кристаллизация из расплава" Таким образом, в охлаждающемся монокристалле возникают остаточные напряжения, близкие по величине, но противоположные по знаку тем исходным термическим напряжениям, которые вызвали пластическую деформацию. Источниками остаточных напряжений служат соответствующие остаточные деформации, а именно, распределение дислокаций и точечных дефектов, установившееся в результате пластического течения. Мерой величины остаточных напряжений служит кривизина фронта роста при заметно выпуклых и вогнутых фронтах радиальные градиенты температуры по величине часто сопоставимы с осевыми градиентами. Для плоского фронта роста осевой градиент единым образом отражает характер температурного поля. [c.41] При низких значениях температурного градиента область пластичности может достигать расстояния, равного диаметру монокристалла. Термоупругие напряжения, а следовательно, и остаточные напряжения, будут определяться величиной радиального температурного градиента. [c.41] При высоких значениях температурного градиента область пластичности меньше диаметра монокристалла. Тогда плотность дислокаций и величина остаточных напряжений определяются не только величиной градиента температуры, но и кривизной фронта роста. Если кривизна невелика, то решающую роль играет осевое распределение температуры Г(г), а зависимостью радиального распределения Т(гк) можно пренебречь. [c.41] В условиях постоянства осевого градиента температуры дТ/дх на расстоянии г = 2гк (где г к — радиус кристалла) область монокристалла, прилегающая к фронту роста, испытывает свободный температурный изгиб независимо от распределения температуры в остальной части монокристалла. В этом случае монокристалл свободен от напряжений и растет без дислокаций при условии, что затравочный монокристалл является бездис-локационным, а в процессе охлаждения высокие остаточные напряжения не возникают. [c.41] Таким образом, величина остаточных напряжений зависит от градиента температуры, связанного со скоростью выращивания. С увеличением скорости выращивания монокристаллов величина остаточных напряжений растет, и при достижении критического значения в монокристаллах могут возникать микротрещины. [c.41] Причины возникновения механических включений, несмотря на многообразие, сводятся к двум основным к нарушению исходного состава веш,е-ства и к наличию посторонних примесей. В условиях высоких температур, как уже отмечалось, нарушение стехиометрического состава (исключая однокомпонентные системы) является обш,им случаем. При этом избыточные компоненты термической диссоциации, скапливаясь на фронте роста, могут образовывать газовые, жидкие или твердые включения, которые лимитируют процесс кристаллизации. Например, при термической диссоциации оксида алюминия продукты образуют на фронте роста газовые включения (см. рис. 14). Этот процесс усиливается при наличии в исходной шихте газообразующих примесей типа (Н), (С), (К) [32]. В случае же иттрий-алюминиевого граната, как уже отмечалось, область не стехиометрического состава, захватываясь растущим монокристаллом, приводит к сокристал-лизацип алюмината иттрия уже в монокристалле иттрий-алюминиевого граната (поскольку его температура плавления ниже температуры плавления иттрий-алюминиевого граната) с образованием твердых включений (рис. 26). [c.42] Вернуться к основной статье