人工晶体.ppt

人工晶体工业生产常用的人工晶体培养技术溶液生长:降温法挥发法水热法熔体生长:水热法焰熔法下降法冷坩埚法降温法使用冷却式结晶器实现,结晶过程不除去溶剂,通过溫度下降使溶液进入过饱和状态。此法适于随温度下降而溶解度明显下降的物质。,用耐腐蚀材料制成,在大气中自然冷却,不加籽晶,也不搅拌。优点:设备简单,成本低。缺点:生产效率低,晶体粒度无法控制,常形成品簇、连晶,因此,适于对产品的产量,纯度,粒度等要求不高的情况。,可使槽内的温度、粒度均匀,生产能力及晶体质量有所提高。(一般15m×2m)装在托辊上,可以摆动,自然冷却,可生产粒度大(12mm)而均匀的晶体,主要用来生产Na2SO4、NaAc(醋酸钠),磷酸氢钠等无机晶体。,搅拌装置一般12m×。可生产硅酸钠、硫酸钠等无机晶体。5、回转式结晶器(类似于水泥厂的回转窑)。是一种连续操作的结晶器,结晶溶液与冷空气逆向流动,简内装有档板,将溶液升举,并淋沥到冷空气中。挥发法蒸发式结晶器借助蒸发使溶液变浓而结晶,如历史悠久的利用太阳能白海水中晒盐。装置比较庞大,一般由加热器、蒸发筒,排气孔等构成。常由几个蒸发筒相连。水热法早在1882年人们就开始了水热法合成人工晶体的研究,最早获得成功的是合成水晶。随后,水热法合成红宝石于1943年由Laubengayer和Weitz首先获得成功,Ervin和Osborn进一步完善了这一技术。,1965年美国的Linde公司开始水热法合成祖母绿的商业生产。1988年我国有色金属工业总公司广西桂林宝石研究所曾骥良等用水热法合成出质量较好的宝石级祖母绿。九十年代俄罗斯以水热法合成出了海蓝宝石、红色绿柱石等其它颜色的绿柱石。水热法1、定义水热法也称热液法,是在密封的高压容器内,从水溶液中生长出晶体的方法,在一定程度上再现了地下热液矿床矿物结晶的过程。2、原理是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶的物质溶解,或反应生成该物质的溶解产物,通过控制高压釜内溶液的温差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体的方法。水热法宝石晶体生长的分类(1)等温法等温法主要利用物质的溶解度差异来生产晶体。所用原料为亚稳定相物质,籽晶为稳定相物质。高压釜内上、下无温差,是这一方法的特色。此法的缺点是无法生长出晶形完整的大晶体。等温法高压釜(2)摆动法摆动法的装置由A、B两个圆筒组成,其中A筒放置培养液,B筒放置籽晶,两筒间保持一定的温度差。定时地摆动A、B两个圆筒以加速它们之间的对流,利用两筒之间的温差在高压环境下生长出晶体,此法也曾用于水晶的生长。水热法宝石晶体生长的分类