Кристаллизуется в кубической решетке типа NaCl, которая является единственной модификацией – периклаз. Периклаз отличается высокой теплопроводностью, по своему значению приближающейся к металлам. По данным Кинджери теплопроводность монокристалла оксида магния составляет 76 Вт/(м град) при 600С, что в 2 раза превышает теплопроводность лейкоспфира. Помимо этого следует отметить высокую радиационную стойкость периклаза и широкую полосу пропускания электромагнитного излучения. Такое сочетание уникальных характеристик материала выдвигает его на первые позиции при решении задач высоконагруженных элементов в современной технике. Широкое применение периклаза сдерживается трудностью выращивания кристаллов. На сегодняшний день существует малосерийное производство кристаллов методом направленной кристаллизации расплава на спонтанных центрах роста при электродуговой плавке и индукционной гарнисажной плавке (ИГП). Преимущество последнего метода заключается в возможности формирования заданного фронта кристаллизации расплава, что открывает перспективу создания промышленного метода получения кристаллов периклаза. Методом ИГП нами были получены кристаллы размером до 30х30х80 мм3. При этом суммарный объем кристаллов составлял более 70% объема печи, что значительно больше, чем при использовании электродугового метода нагрева. Исследования кристаллов показали достаточно высокое совершенство кристаллической решетки: плотность дислокаций, определенная методом дислокационного травления в растворе серной кислоты, составила (1…8)103 1/см2. Период элементарной ячейки для разных образцов находился в диапазоне 4,211…4,213 Е и не изменялся после термообработки, что свидетельствует о постоянстве уровня остаточных напряжений в кристаллах. Были получены кристаллы как чистые, так и легированные железом, никелем, кобальтом, барием. Исследованы некоторые оптические характеристики полученных кристаллов и проведено сравнение с характеристиками лейкосапфира, например, прозрачность кристаллов в видимой части спектра идентична. Основное применение монокристаллы оксида магния находят в качестве подложек для пленочных структур, в частности, для структур высокотемпературной сверхпроводимости. В то же время, сочетание уникальных свойств кристалла позволяют значительно расширить области и направления использования периклаза, например, как элемента оптических систем. 1. Kingery W.D., Francl J. J. Amer. Ceram. Soc., 1954, vol. 37, #2, part. 2, p. 107-110. О ситуации на российском рынке оксида магния читайте в исследовании «Рынок оксида магния в России». А.В.Шкульков
Научно-производственный комплекс МЕХАНОХИМ, С.Петербург www.newchemistry.ru |
