Составители:
Рубрика:
ется твердая фаза, которая питает зону. Позади нее на фронте кристаллиза-
ции затвердевает более чистое вещество.
У фронта кристаллизации происходит накапливание примесей, кото-
рые должны быть оттеснены в глубь расплавленной зоны. Вещество, пере-
ходящее в зону, должно легко транспортироваться к фронту кристаллиза-
ции, поэтому, как и в методе направленной кристаллизации, необходимо
хорошее перемешивание расплава. На практике это осуществить нелегко,
поэтому скорость перемещения зоны должна быть соизмерима со скоро-
стью диффузии примеси в расплаве.
Рассмотрим теорию зонной плавки при следующих допущениях (допуще-
ния Пфана):
1. Диффузия в твердой фазе чрезвычайно мала по сравнению с жидкой.
2. Расплав полностью перемешивается.
3. Примесь в исходном материале распределена равномерно.
4. Слиток имеет постоянное сечение.
5. Кристаллизация происходит в условиях сильного разбавления, то
есть коэффициент распределения можно считать постоянным.
6. Плотности жидкой и твердой фаз равны.
7. Расплавленная зона имеет постоянную длину.
Как и в случае направленной кристаллизации, эти допущения имеют
ограничения. Несоблюдение этих допущений при зонной плавке приводит
к явлениям, проявление которых еще более нежелательно, и для их устра-
нения принимаются технические решения, которые будут рассмотрены
ниже.
Будем пользоваться теми же обозначениями, что и при направленной
кристаллизации, и примем: l — длина расплавленной зоны; S - площадь
сечения слитка. Если передвинем расплавленную зону на расстояние dx,
то в нее поступит масса примеси m
1
= c
0
Sdx, а покинет зону масса примеси
m
2
= c
тв
Sdx=KcSdx. При этом изменение концентрации примеси в зоне
составит:
- 22 -
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- …
- следующая ›
- последняя »
