سنتز گرمابی
From Wikipedia, the free encyclopedia
سنتز گرمابی (به انگلیسی: Hydrothermal Synthesis)(هیدروترمال) شامل تکنیکهای مختلف از متبلور شدن مواد از محلولهای آبی دما بالا در فشار بخار بالا است؛ همچنین این روش، روش گرمابی نیز نامیده میشود.
بلورش | |
---|---|
مبانی | |
بلور • ساختار بلوری • هستهزایی | |
مفاهیم | |
بلورش • رشد کریستال تبلور مجدد • بذر بلور آغازبلورین • تکبلور | |
روشها و فناوریها | |
گویه فرایند بریجمن-استوکبرگ فرایند وان آرکل-د بور فرایند چکرالسکی برآرایی • Flux method Fractional crystallization انجماد جزئی سنتز گرمابی روش کایروپولوس رشد پایه گرم شده با لیزر ریز فروریزاندن Shaping processes in crystal growth Skull crucible روش ورنویل ذوب ناحیهای | |
اصطلاح " هیدروترمال " ریشه زمینشناسی دارد.[1] زمین شناسان و معدن شناسان، از ابتدای قرن بیستم تعادل فاز هیدروترمال را مطالعه کردهاند. جورج موری(George W. Morey) در مؤسسه کارنگی(Carnegie Institution) و مدتی بعد پرسی بریگمن(Percy W. Bridgman) در دانشگاه هاروارد(Harvard University) اقدامات زیادی را برای ایجاد پایههای لازم به منظور مهار رسانههای واکنشی (reactive media)، در محدوده دما و فشاری که اکثر کار هیدروترمال صورت میگیرد، انجام دادهاند.
سنتز هیدروترمال یا همان پیوند گرمابی را میتوان به عنوان روشی برای سنتز (ترکیب) تک بلورها دانست که به انحلالپذیری مواد معدنی در آبگرم، تحت فشار زیاد بستگی دارد. رشد کریستال (The crystal growth) در یک دستگاهی متشکل از یک مخزن فشار فولادی به نام اتوکلاو (autoclave) انجام میشود که در آن یک ماده مغذی همراه با آب تأمین میشود. یک اختلاف دما بین انتهای مخالف محفظه رشد، حفظ میشود؛ در انتهای گرمتر املاح مغذی(the nutrient solute) حل میشوند، درحالی که در انتهای سردتر، آن را بر روی یک کریستال دانه (کریستال اولیه تشکیل شده برای ایجاد دانه ای بزرگتر) رسوب داده، کریستال مورد نظر را رشد میدهد.
از مزایای روش هیدروترمال نسبت به سایر انواع رشد کریستال میتوان به توانایی ایجاد فازهای بلوری اشاره کرد که نقطه ذوب پایداری ندارند؛ همچنین، موادی که دارای فشار بخار بالا در نزدیکی نقاط ذوب خود هستند، میتوانند با روش هیدروترمال گرمابی رشد کنند؛ این روش به ویژه برای رشد بلورهای بزرگ و با کیفیت خوب و در عین حال حفظ کنترل ترکیب آنها، مناسب است.
از معایب این روش میتوان به نیاز به اتوکلاوهای گرانقیمت و عدم امکان مشاهده کریستال هنگام رشد آن در صورت استفاده از یک لوله فولادی اشاره کرد.
اتوکلاوهایی (autoclave) وجود دارد که از شیشههای ضخیم دیواری ساخته شدهاند و میتوانند تا دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد و ۱۰ بار استفاده شوند.[2]