171193. lajstromszámú szabadalom • Berendezés kristályok növesztésére hidrotermális oldatokból
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1974. I. 4. Bejelentés elsőbbsége: Közzététel napja: 1977. VI. 28. Megjelent: 1978. VI. 30. (VE—749) 171193 Nemzetközi osztályozás: BO 1 D 9/00 ft ••'\ *? Feltalálók: BOTUZOV Vladimir Petrovich fizikus, Moszkva, VATOLKIN Evgeny Konstantinovich mérnök, Alexandrov, GORDIENKO Leonid Alexandrovich, geológus, Moszkva, Szovjetunió. FELDMAN Ernest Borisovich mérnök, Moszkva, KHADZHI Valentin Evstafievich fizikus, Alexandrov, SHAPOSHNIKOV Anatoly Alexandrovich geokémikus, Moszkva, Szovjetunió Tulajdonos: Vsesojuzny Ordena Trudovogo Krasnogo Znameni Nauchno-Issledovatelsky Institut Sinteza Mineralnogo Syria, Alexandrov, Vladimirskoi oblasti, Szovjetunió Berendezés kristályok növesztésére hidrotermális oldatokból i A találmány szintetikus kristályok előállítására, főként hidrotermális oldatokból kristályok növesztésére alkalmas berendezésre vonatkozik, amely sikeresen alkalmazható értékes kristályok, főként piezooptikai kvarc nagyüzemi méretű szintézisére. Ismert már hidrotermális oldatokból kristályok növesztésére alkalmas berendezés, amely egy függőlegesen álló, hosszú autoklávból áll, amelynek felső részében kristályosítási zóna van, amelyben a kiindulási anyagot helyezik el. A kristályosodási folyamat során a kiindulási anyagnak az anyakristálylapokra való átvitele révén képződnek a kristályok. Az autoklávot hőszigetelés veszi körül, és fűtőelemek rendszerével van ellátva. A hőszigetelés és a fűtőelemek biztosítják az autoklávban a kristályosodási folyamat végbemeneteléhez szükséges két izoterm zóna kialakulását, amelyek között nagy hőmérsékletgradiens van. A hőszigetelés e célból két szakaszra van osztva, amelyek az oldási zónának és a kristályosítási zónának felelnek meg, és közöttük hőszigetelő válaszfal van elhelyezve. Az oldási zóna hőszigetelése alacsony hővezetési tényezőjű anyagból készül és elég vastagra van méretezve, a kristályosítási zóna hőszigetelése pedig vékonyabb. Az utóbbi lehetővé teszi, hogy az autokláv felső részétől hőt vonjanak el. A hőszigetelés két szakasza közötti válaszfal alacsony hővezetési tényezőjű anyagból van készítve. Mint ismeretes, a kapott kristályok minősége, különösen hosszantartó növesztési ciklusok ese-5 tén, nagymértékben függ a növekedési paraméterek — pl. a nyomás és a hőmérséklet alakulása a kristályosítási és az oldási zónában, és ebből következően a zónák közötti hőmérsékletgradiens — állandóságának biztosításától. Ezenkívül jó 10 minőségű kristályok előállításához a kristályosítási zóna teljes térfogatában biztosítani kell a hőmérséklet egyenletes eloszlását a kristályosítási és az oldási zóna magassága és átmérője irányában, azaz, ki kell küszöbölni a zónán belüli 15 hőmérsékletgradienst. Ebben az esetben biztosítva van, a koncentrációs mezők állandósága a kristályosítási és az oldási zóna tartományában. Az ismert berendezésben a környezeti hőmérsékletviszonyok változásai (napszak szerinti vál-20 tozások, évszakváltozások és a gyártási körülményekből adódó változások) az autokláv kristályom sítási és oldási zónáiban levő hőmérsékletmezők, idézik elő, és még ha a továbbiakban a kiinduló növekedési paraméterek szabályozásával újra 25 bitzosíthatók is, az említett időszakos eltérések rétegességet, azaz a növesztett anyag inhomogenitását okozzák a kristályokban az anyaglerakódás koncentrációváltozása következtében. Ezenkívül az ismert berendezésnél a kristályo-30 sítási és oldási zónában a szükséges hőmérséklet-171193 1
