助熔剂法
Aaron · 2010-08-05 20:12 · 26548 次点击
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简介
装置与晶体生长过程
简介
助熔剂法又称高温熔体溶液法,它是将晶体的成分在高温下溶解于低熔点的助熔剂熔体中,形成饱和溶液。然后通过缓慢降温等方法,形成过饱和溶液,而使晶体结晶。
助熔剂法的优点是适用性强,要求的温度低,因此设备相对简单。缺点是,晶体生长速度慢,生长周期长,且有此助熔剂有毒性和腐蚀性,容易污染环境。
装置与晶体生长过程
助熔剂法的生长装置比较简单。主要包括坩埚、加热器和控温设备以及生长宝石所需的原料、助熔剂和籽晶等。
助熔剂法所用的坩埚一般用耐腐蚀的铂金坩埚。助熔剂法所要求的温度不高,可用电炉丝作发热元件。温度场可通过炉丝的分布来控制。助熔剂的选择是助熔剂法的一个关键。作为助熔剂,一个基本的要求是它熔化后能溶解待生长的晶体,且不易分解挥发。以下以红宝石为例说明助剂法生长宝石的过程。
原料:Al2O3+Cr2O3
助熔剂:Na2AlF6
生长温度:980-1050℃
生长过程:将助熔剂和原料混合后放入坩埚并均匀熔化。然后保持温度980-1050℃,温差20℃。而后,炉温以0.5-1℃的速度下降,Al2O3达到过饱和,从熔体中析出。随着温度的下降,晶体不断生长。助熔剂法的生长速度较慢,整个过程完成约需要一年左右。
助熔剂法的晶体生长过程类似于自然界的晶体从岩浆中结晶的过程,因此生长的宝石晶体特点接近于天然宝石,不易区别。
助熔剂法合成宝石中所含有的有助于鉴别的特点是它可能含有助熔剂的残余以及从坩埚壁上掉下来的铂金片等包裹体。