Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Химия Химия

Расчет температурного поля и массопереноса углерода при выращивании монокристаллов алмаза в расплаве металлов

Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь".
Коврик "Пекарь", сделанный из силикона, поможет Вам готовить вкусную и красивую выпечку. Благодаря материалу коврика, выпечка не
202 руб
Раздел: Коврики силиконовые для выпечки
Фонарь желаний бумажный, оранжевый.
В комплекте: фонарик, горелка. Оформление упаковки - 100% полностью на русском языке. Форма купола "перевёрнутая груша" как у
87 руб
Раздел: Небесные фонарики
Наклейки для поощрения "Смайлики 2".
Набор для поощрения на самоклеящейся бумаге. Формат 95х160 мм.
19 руб
Раздел: Наклейки для оценивания, поощрения

С. А. Ивахненко, О. А. Заневский, А. А. Будяк, И. С. Белоусов Кристаллизацию алмаза в области термодинамической стабильности с применением металлов-растворителей следует классифицировать как процесс фазовых превращений углерода в расплавах металлов. Основным методом выращивания монокристаллов алмаза на затравке является метод Стронга— Венторфа, разработанный в 1970—1971 гг. . Перепад температуры между источником углерода и затравкой обычно составляет от нескольких единиц до нескольких десятков градусов; величина градиентов температуры при этом изменяется от 2 до 20 град/мм . Перепад температуры между источником углерода и затравкой, величины осевых и радиальных градиентов температуры обычно подбираются экспериментально, что достаточно трудоемко и требует много времени. Основным материалом нагревателя является графит. Резистивные свойства различных марок графитов отличаются незначительно, поэтому возникают проблемы при задании конфигурации нагревательной системы реакционной ячейки, если требуется изменить величину осевого или радиального градиента температуры или их соотношения. Расширить класс резистивных материалов позволяет использование композиционных материалов из мелкодисперсных смесей графита с оксидами магния, алюминия, циркония. Такие композиты можно изготавливать путем прессования и термической обработки при атмосферном давлении соответствующих смесей в соотношении, обеспечивающем необходимое значение удельного сопротивления материала. Для улучшения технологии изготовления и повышения прочности изделий из дисперсно-композиционных материалов применяют связующие вещества, например жидкое стекло, силикатный клей, каучук. Достаточно хорошие результаты удается получить при использовании в качестве электропроводной составляющей дисперсно-композиционных материалов нанопо-рошков, полученных термической обработкой интер-калированных графитов . Применение дисперсно-композиционных материалов для формирования резистивной системы нагрева ячеек позволяет значительно упростить процесс задания распределения температуры в реакционном объеме. Особенно эффективно использование методов компьютерного моделирования потенциальных и тепловых полей. Эти методы подробно изложены ранее ; они позволяют путем поэтапного моделирования изучить распределение температуры в ячейке и выполнить расчет полей концентраций углерода. Рассмотрим этот подход на примере используемой нами ростовой ячейки для аппарата высокого давления типа тороид (диаметр полости высокого давления составляет 40 мм). Схема ячейки для выращивания монокристаллов алмаза на затравке представлена на рис. 1. Нагрев ячейки осуществляется электрическим током через токоподводы 7, 75, трубчатый нагреватель 8, конфигурационные и нагревательные диски 3—5, и 11—13. В стационарном режиме в реакционной ячейке устанавливается тепловое поле с перепадом температуры между источником углерода и кристаллом-затравкой 10— 40 °С. Рост алмаза осуществляется на кристалле-затравке путем диффузии углерода через слой металла-растворителя. Поскольку растворимость углерода прямо пропорциональна температуре, то скорость Рис.

1. Электрическая и тепловая схемы реакционной ячейки (1/2 часть осевого сечения): 1, 15 — токоподводы; 2, 14 — электрофокусы; 3, 5, 11, 13 — теплоразводящие диски; 4, 12 — верхний и нижний нагревательные диски; 7, 10 — электро- и теплоизоляционные втулки; 8 — трубчатый нагреватель; 6 — источник углерода; 9 — металл-растворитель роста монокристалла алмаза зависит от величины вышеуказанного перепада температуры. Эффективность схемы нагрева реакционной ячейки можно оценить по величине плотности диффузионного потока углерода, направленного на кристалл-затравку. Расчет стационарного теплового поля и поля концентрации углерода в реакционной ячейке заключается в решении при соответствующих граничных условиях дифференциального уравнения второго порядка (1) в частных производных: где Цх, у, z) — в зависимости от типа решаемой задачи коэффициент электропроводности, или теплопроводности, или диффузии; U (х, у, z) — потенциальная функция (электрическое напряжение, температура или концентрация углерода); W(x, у, z) — удельная мощность источников электрического тока, тепла или углерода. Ввиду осевой симметрии ячейки при расчете электрического и теплового полей это уравнение удобно записать в цилиндрических координатах: Представление решения уравнений электропроводности, теплопроводности или уравнения диффузии в виде ряда или интеграла практически невозможно ввиду сложности конфигурации ростовой ячейки и задания граничных условий, а также большого количества составляющих элементов. Для расчета теплового поля ростовой ячейки применялся метод конечных элементов в виде метода конечных разностей . Если затравка будет помещена в центре подложки, то диффузионную задачу можно решать тоже как двумерную (осесимметричную); при расположении еще одной затравки на периферии подложки, диффузионную задачу уже нужно решать как трехмерную; в этом случае количество уравнений возрастает на порядок. Для решения системы уравнений нами был использован метод Гаусса—Зейделя . На начальном этапе расчета теплового поля ячейку роста кристаллов рассматривали с минимально необходимой степенью детализации, и определяли граничные условия для системы, а затем для этой области искали решение тепловой задачи с более высокой степенью детализации. Во всех вариантах расчета температуру на затравочном кристалле в начальный момент синтеза принимали постоянной и равной 1420 ± 20 °С. В каждом варианте расчета путем ряда приближений следовало подбирать напряжение электрического тока, обеспечивающее вышеуказанную температуру на затравке. Расчет температурного поля в ячейке роста и распределения температуры в сплаве-растворителе позволил решить задачу диффузионного массопереноса углерода; при этом в качестве граничных условий брали значения растворимости углерода на нижней и верхней поверхностях металла-растворителя при температурах, определенных на предыдущем этапе решения задачи. Плотность диффузионного потока / можно рассчитать как: где D — коэффициент диффузии в расплаве; vMe-c ~~ мольный объем расплава, насыщенного углеродом, по отношению к алмазу; Ха — растворимость алмаза в расплаве металл-углерод; А Т — перепад температуры между источником углерода и затравкой; — безразмерная концентрация углерода; С — концентрация углерода; Cmi и Стах — минимальное и максимальное значение концентрации углерода, соответственно, п — нормаль к поверхности равной концентрации.

Проведенные расчеты показывают, что радиальные и осевые градиенты температуры в металле-растворителе можно существенно менять за счет общей скорости массопереноса углерода, варьируя конфигурацию системы нагрева. На рис. 2 представлено распределение температуры в ростовой ячейке, обусловленное различными соотношениями длин и диаметров резистивных элементов. При температуре 1420 °С на затравке максимальная температура источника углерода составляет 1530 °С, а максимальная температура на затравочной плоскости равна 1482 °С. Варьируя размеры системы нагрева, массоперенос углерода можно изменить в направлении от центра к периферии подложки, на которой располагаются затравочные кристаллы; расчет указанным методом это хорошо демонстрирует (рис. 2, б, в). Можно оценить зависимость величины диффузионного потока углерода от места размещения кристалла-затравки в центре подложки и на периферии. Расстояние между центральной и периферийной затравками составляло =2/3 радиуса подложки (5 мм для диаметра ростовой ячейки, равного 16 мм). Для кристалла-затравки, расположенного в центре подложки, картина изолиний концентраций углерода показана на рис. 3. Из рисунка следует, что наибольшая плотность изолиний и максимальная плотность диффузионного потока составляет (1,1—1,4) • 10~3мг • мм~2 • с"1. На расстоянии -1/3 высоты уровня металла-растворителя эта плотность на два порядка ниже. Для кристаллов-затравок, расположенных в центре подложки и на периферии, картина изолиний концентрации углерода показана на рис. 4. Максимальная плотность диффузионного потока должна быть в месте расположения центральной затравки. При соответст- вующем подборе элементов резистивной цепи нагрева и их конфигурации можно обеспечить в этом случае максимальную плотность изолиний концентрации Рис. 4. Изолинии безразмерных концентраций в осевых сечениях ячейки с двумя затравками: О — затравка в центре, 1 — затравка на периферии углерода; величина значения диффузионного потока составляет не менее (1,1—1,4) • 10~3 мг • мм~2 • с"1. Если затравка расположена на периферии (рис. 4), то она находится в менее благоприятных условиях для роста алмаза — наблюдается меньшая плотность изолиний углерода, значение плотности диффузионного потока составляет от 0,6-10~4 до 1,4-10~3 — мг

Исчезла и задняя доска гигантского оклада печатного Евангелия. Этот оклад был в 1693 году подарен Успенскому собору Кремля царицей Настасьей Кирилловной матерью Петра I. Все поле оклада покрывали эмалевые украшения, алмазы и драгоценные камни, а фигуры евангелистов на лицевой стороне доски были вырезаны на крупных изумрудах. Трудно рассказать о всех священных реликвиях Патриаршей ризницы, ведь она является богатейшей коллекцией предметов церковного убранства, а также предметов прикладного и декоративного искусства разных веков. В ней находилось церемониальное и келейное (обиходное) имущество русских патриархов и митрополитов (саккосы, омофоры, епитрахили, митры, панагии, кресты и другое облачение), а также ценнейшие и древнейшие вещи из ризниц кремлевских соборов. Были тут вещи, изготовленные по специальному заказу русских патриархов, а также подаренные им. Количество драгоценного металла и камней, пошедших на изготовление этих изделий, не поддавалось никакому исчислению, но намного значительней была художественная стоимость этих предметов. Оружейная коллекция Петра I Петр I собирал оружие на протяжении всей своей жизни, ему принадлежала одна из самых значительных оружейных коллекций мира: она насчитывает 526 образцов охотничьего и строевого холодного и огнестрельного оружия, созданных как западноевропейскими и восточными мастерами, так и русскими оружейниками конца XVII начала XVIII веков. Образцы оружия, принадлежавшие русским вельможам, нередко после их смерти отходили в государственную казну, а потом передавались в Оружейную палату

1. Измерение температур

2. Изучение способов измерения температуры

3. Устройство для измерения температуры в удаленных точках

4. Общие сведения об измерении температуры

5. Основные направления, выдвинутые в процессе проведения административной реформы и оптимизация механизма управления

6. Измерение низких температур
7. Измерение количественных и качественных характеристик звезд
8. Приборы для измерения радиационного загрязнения

9. Особенности годового хода приземной температуры воздуха в разных частях Земли по данным ОА Гидрометцентра РФ

10. Основные направления государственного регулирования финансовых отношений в РФ

11. Направления государственного регулирования инвестиционной деятельности в повышении конкурентоспособности продукции российского машиностроения

12. Формирование советской культуры: основные направления

13. ООН: история создания и основные направления деятельности

14. Функционально-направленное обучение грамматике АЯ как эффективный способ формирования коммуникативной компетенции

15. Русский авангард. Основные направления и мастера

16. Народно-поэтическая основа Щедринских сказок, их самобытность, нравственно-философская направленность (на примере сказки "Коняга")

Ранец школьный "Nature Quest Collection", 35x31x19 см, цвет синий.
Ранец школьный, индивидуализация съемными аппликациями серии «Российская техника», 5 съемных аппликации на липучке. На ранце -
2816 руб
Раздел: Без наполнения
Подставка для ножей овальная AK-211ST "Alpenkok", 16x6,5x22 см.
Размеры: 16x6,5x22 см. Материал корпуса: пластик. Внутренняя часть: цветное полипропиленовое волокно. Цвет: зеленый. Предназначена для
723 руб
Раздел: Подставки для ножей
Комплект детского постельного белья в кроватку "Амели" (цвет: вишневый/белый).
Комплекты детского постельного белья AmaroBaby выполнены из натурального и гипоаллергенного материала, мягкого и приятного на ощупь.
2825 руб
Раздел: Комплекты в кроватку

17. Решение дифференциальных уравнений 1 порядка методом Эйлера

18. Разработка программного обеспечения решения нелинейных уравнений

19. Корень n-ой степени и его свойства. Иррациональные уравнения. Степень с рациональными показателем

20. Решение систем дифференциальных уравнений методом Рунге-Куты 4 порядка

21. Дифференцированные уравнения

22. Расчет дифференциального уравнения первого, второго и третьего порядка методом Эйлера
23. РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ПЯТИТОЧЕЧНЫМ МЕТОДОМ АДАМСА – БАШФОРТА
24. Решение уравнений, систем уравнений, неравенств графически

25. Синтез оптимальных уравнений

26. Иррациональные уравнения

27. Линейные системы дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами

28. Алгебраическое и графическое решение уравнений, содержащих модуль

29. Устойчивость систем дифференциальных уравнений

30. Квадратные уравнения

31. Приближённые методы решения алгебраического уравнения

32. Составление и решение нестандартных уравнений графоаналитическим методом

Дуга с подвесками "Лето".
Дуга с подвесками "Лето" крепится с помощью специальных прищепок к коляске, автокреслу или детской кроватке. Яркие
755 руб
Раздел: Дуги и погремушки для колясок
Пенал школьный, цвет черный.
Пенал школьный без наполнения, два отделение, металлическая "собачка" со шнурком, обработанные внутренние швы, два внутренних
531 руб
Раздел: Без наполнения
Корзина "Плетенка" с крышкой, 35х29х17,5 см (коричневая).
Материал: пластик. Ширина: 29 см. Длина: 35 см. Высота: 17,5 см. Цвет: коричневый.
303 руб
Раздел: Корзины для стеллажей

33. Вычисление корней нелинейного уравнения

34. Тепловое излучение, его характеристики и их измерение

35. Температура тела, лекарственные препараты

36. Измерение осаждения загрязнителей из воздуха. Мониторинг кислотных осадков

37. Приборы для измерения радиационного загрязнения

38. Гуманистическое направление в воспитании и образовании в деятельности В.А. Сухомлинского
39. Основные направления реформирования образования на современном этапе
40. Восточное направление внешней политики М.С. Горбачева

41. Основные задачи, принципы и направления внешней политики Республики Казахстан

42. Влияние температуры на пластичность металла

43. Методика измерения перемещений при помощи лазерных интерферометров

44. Электрооптические методы измерения высоких напряжений и больших токов

45. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения

46. Измерение влажности зерна

47. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы

48. Экономическая эффективность инвестиций, направленных на расширение парка ПС АТП

Прыгунки 3 в 1 "Спортбэби" (прыгунки, качели, тарзанка) с качельным крюком.
Характеристики: Петля из стропы для крепления на крепежный крюк или на специальный зажим. Пряжка для регулировки высоты (при правильной
659 руб
Раздел: Прыгунки, вожжи
Глобус Земли физический + политический, с подсветкой, 250 мм.
Глобус Земли физический + политический, с подсветкой. Диаметр: 250 мм. Расцветка подставки в ассортименте, без возможности выбора!
769 руб
Раздел: Глобусы
Авто-вентилятор с функцией обогрева.
Каждый автомобилист знает, что нередко погода на улице заставляет нас дискомфортно чувствовать себя и в салоне собственного автомобиля. В
600 руб
Раздел: Прочее

49. Проблема гуманизации человеческой деятельности. Развитие альтруистического поведения как одно из направлений гуманизации

50. Гуманистическое направление в теории личности (А.Маслоу)

51. Устройство для измерения угла опережения зажигания четырехтактных карбюраторных двигателей

52. Фазовый и частотный методы измерения дальности

53. Лекции по электрорадио измерениям

54. Диаграмма направленности антенны
55. ИДИР. Прибор для измерения количества и длительности импульса на координатных АТС
56. Селекция ячменя пивоваренного направления

57. Предмет экономической социологии как отрасли социологии. Метод социометрических измерений. Сущность и область применения

58. Основные направления социальной защиты населения России

59. Спирография: техника и обработка результатов измерения

60. Кинетическое уравнение Больцмана

61. Уравнения Максвелла. Граничные условия

62. Вывод уравнения Шредингера

63. Вывод уравнения Шрёдингера

64. Основы теории измерений (спортивная метрология)

Двусторонний говорящий плакат "Азбука и счет".
Суперновинка от Азбукварика! Двусторонний говорящий плакат станет незаменимым помощником родителей! На одной стороне плаката – говорящая
484 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты
Игра настольная развивающая "Веселые портреты".
Обучающая игра пазл-липучка состоит из 2 игровых полей - лиц и 58 съёмных элементов, присоединяя к лицам разные детали, ребенок может
656 руб
Раздел: Игры-пазлы
Изограф, 0,20 мм.
Чертежный прибор для черчения и рисования на бумаге, ватмане и чертежной пленке. Изограф имеет резервуар для чернил, который легко
1421 руб
Раздел: Циркули, чертежные инструменты

65. Философские направления

66. Основные принципы философской мысли Древней Индии, ее основные школы и направления

67. Электропроводность электролитов

68. Денежная масса: методы измерения и контроль

69. Совершенствование нормативного регулирования как важнейшего направления реформ бухгалтерского учета

70. Сущность, классификация и показатели измерения издержек обращения в книжной торговле. Основные факторы, влияющие на уровень издержек книготоргового предприятия
71. Ассортиментная политика как направление маркетинговой деятельности туристской компании
72. Основные направления улучшения условий труда на предприятии

73. Программа Производственной практики студентов 4 курса экономического факультета по направлению – 521500 "Менеджмент"

74. Направления совершенствования планирования сбытовой деятельности на предприятиях и в организациях (на примере опыта ОАО ”ПЛАСТУН”)

75. Экономическая эффективность инвестиций, направленных на расширение парка ПС АТП

76. Методы алгебраических и дифференциальных уравнений для анализа и качественного исследования социально-экономических явлений (По дисциплине: Математические методы моделирования процессов управления в социальной сфере)

77. Лабораторные работы по ЭММ (системы уравнений межотраслевого баланса; оптимизационная модель межотраслевого баланса)

78. Современные направления и школы экономической теории

79. Иностранные инвестиции в РФ: структура, направления и эффективность использования

80. Формы и направления инвестиционной деятельности: опыт развитых стран и России

Пенал школьный "Pixie Crew" с силиконовой панелью для картинок (фиолетовый, алфавит).
Повседневные вещи кажутся скучными и однотонными, а тебе хочется выглядеть стильно и быть не как все? "Pixie Crew" сделает твою
1096 руб
Раздел: Без наполнения
Игра логическая "IQ-Элемент".
Q-Элемент - игра-головоломка для одного игрока. Суть игры: расположить на игровом поле все детали, чтобы поверхность была ровная, без
544 руб
Раздел: Игры логические
Набор самоклеящихся листов пористой резины, А4, 10 цветов, толщина 2 мм (10 листов).
Самоклеящаяся пористая резина для творчества. Плотные листы, насыщенные цвета. Прочный клейкий слой. Легко принимает форму. Предназначена
323 руб
Раздел: Прочее

81. Типы и направления в туризме

82. Либерально-консервативный реформизм. Светское направление

83. Основные направления внешней политики конца XIX начала XX вв.

84. Историко-филологическое направление на рубеже XIX - XX вв.

85. Основные направления внутренней политики в восстановительный период

86. Имперское пространство России в региональном измерении: дальневосточный вариант
87. «Нищелюбие» русских князей: основные направления защиты и помощи нищим на Руси
88. Южноафриканское направление во внешней политике Нидерландов

89. Краткий путеводитель по стилям и направлениям в искусстве

90. Программа испытаний творческой направленности по искусству в 2004г. (МГУ)

91. Романтизм как направление в искусстве

92. Денис Иванович Фонвизин. Сатирическая направленность комедии "Недоросль"

93. Романтизм как литературное направление в произведениях А.С.Пушкина

94. Системы линейных уравнений

95. Роль теории дифференциальных уравнений в современной математике и ее приложениях

96. Решение систем дифференциальных уравнений методом Рунге - Кутты 4 порядка

Meine Liebe Стиральный порошок для детского белья, 1000 грамм.
Стиральный порошок Meine Liebe для детского белья удаляет загрязнения при температурах от 30 до 95°C. Подходит для всех типов стиральных и
418 руб
Раздел: Для стирки детских вещей
Ручки капиллярные "Johanna Basford. Triplus 334", 36 цветов.
Количество цветов: 36 ярких цветов. Эргономичная форма для удобного и легкого письма. Пишущий узел завальцован в металл. Защита от
2085 руб
Раздел: Капиллярные
Портфель "Megapolis", синий.
Легкая папка-портфолио изготовлена из жесткого пластика, рассчитана на длительный срок службы. Папка служит для перевозки документов и
512 руб
Раздел: Папки-портфели, папки с наполнением

97. Применение графиков в решении уравнений

98. Уравнения и способы их решения

99. Принципы измерения расстояний и линейных перемещений

100. Рациональные уравнения и неравенства


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.