Продукция
Бары
Бисер и шары
Болты и гайки
Кристаллы
Диски
Волокна и ткани
Фильмы
Хлопья
Пены
Фольга
Гранулы
Медовые соты
Чернила
Ламинат
Шишки
Сетки
Металлизированная пленка
Тарелка
Порошки
Род
Простыни
Одиночные кристаллы
Мишень для напыления
Трубки
Стиральная машина
Провода
Конвертеры и калькуляторы
Пишите для нас
Изучение свойств, производства и применения гадолиний-галлиевого граната
Введение
Гранаты, принадлежащие к минеральной группе A3B2(SiO4)3, часто используются в качестве драгоценных камней, подложек и абразивов благодаря общим физическим свойствам и кристаллической структуре. Несмотря на сходство, гранаты имеют различия в химическом составе. В этой статье мы подробно рассмотрим семейство гранатов и уделим особое внимание гадолиний-галлиевому гранату, предоставив обзор его характеристик, технологий производства и областей применения. К концу этой статьи вы будете иметь фундаментальное представление о свойствах и применении гадолиний-галлиевого граната.
Определение гадолиний-галлиевого граната
Гадолиний-галлиевый гранат (Gd3Ga5O12) - это синтетический гранат с впечатляющими термическими, механическими и оптическими свойствами.
- Гадолиний-галлиевый гранат (GGG) обладает высокой теплопроводностью 7,4 Вт м-1К-1 и высокой температурой плавления около 1730℃.
- Он также отличается твердостью по шкале Мооса от 6,5 до 7,5.
- Что касается оптических характеристик, то оптические потери GGG составляют менее 0,1%/см. Он достаточно прозрачен для оптических компонентов в диапазоне от 0,36 до 6,0 мкм, а показатель преломления GGG варьируется от 2,0 в УФ-диапазоне до 1,8 в ИК-диапазоне.
Производство гадолиний-галлиевого граната
Процесс Чохральского - это широко используемый метод изготовления монокристаллов, в том числе гадолиний-галлиевого граната. Впервые он был разработан Яном Чохральским, польским ученым, который случайно наткнулся на этот метод. Пытаясь окунуть перо в чернильницу, он по ошибке окунул его в расплавленное олово, и образовался монокристалл олова. Это привело к разработке процесса Чохральского, который с тех пор стал основным методом создания кристаллов.
На рисунке 1 показана схема процесса Чохральского в применении к получению кристаллов кремния.
Процесс Чохральского включает несколько этапов, которые можно описать следующим образом:
Во-первых, материал помещается в круглый тигель и нагревается до расплавленного состояния.
Во-вторых, затравочный кристалл осторожно погружают в расплавленный материал и медленно вращают. Это позволяет сформировать кристаллическую структуру вокруг затравки.
Наконец, затравочный кристалл медленно извлекается из расплава, в результате чего на границе раздела затравки и расплавленного материала образуется монокристалл.
В целом, процесс Чохральского - это точный и сложный метод создания высококачественных монокристаллов, каждый этап которого требует пристального внимания и контроля.
Кроме того, очень важно проводить процесс Чохральского в инертной атмосфере, чтобы предотвратить загрязнение и окисление. Для достижения желаемой формы кристалла необходимо тщательно контролировать мощность нагрева, скорость вращения и скорость вытягивания. Кроме того, для изменения цвета кристалла граната в него могут быть добавлены легирующие вещества. Эта техника часто используется в полупроводниковых материалах, таких как кремний и арсенид галлия.
Применение гадолиний-галлиевого граната
Гадолиний-галлиевый гранат находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим необходимым характеристикам. GGG обычно используется в качестве материала подложки для магнитооптических пленок. Например, нанося пленку иттрий-железного граната (YIG) на подложку из гадолиний-галлиевого граната, можно создавать инфракрасные оптические изоляторы. GGG также используется в качестве материала подложки для магнитно-пузырьковой памяти, поскольку его параметр решетки полностью совпадает с параметром решетки материала памяти. Кроме того, кристаллы GGG являются незаменимыми подложками для микроволновых изоляторов.
В 1970-х годах GGG использовали в качестве имитатора алмаза из-за его визуального сходства с природными алмазами. Однако его быстро заменили на иттрий-алюминиевый гранат (YAG) из-за более высокой твердости YAG. Тем не менее, GGG остается популярным выбором для тех, кто ищет натуральный алмаз в своих изделиях.
Другие материалы из граната
Наш сайт предлагает на выбор множество синтезированных гранатов. Одним из них является легированный церием гадолиний-алюминий-галлиевый гранат (Ce:GAGG), который известен своим высоким световым выходом, быстрым сцинтилляционным откликом, химической стабильностью и отличным энергетическим разрешением. Ce:GAGG - отличный выбор для рентгеновской визуализации, компьютерной томографии (КТ) и других методов медицинской визуализации.
Другой вариант - легированный неодимом иттрий-алюминиевый гранат (Nd:YAG), который обладает превосходным оптическим поглощением и эффективностью преобразования. Благодаря своим исключительным свойствам Nd:YAG широко используется в машинах для лазерной маркировки, косметических инструментах и станках для резки.
Пожалуйста, посетите нашу домашнюю страницу для получения дополнительной информации.
Связанное чтение: Введение в 7 типов синтетических гранатовых материалов
Заключение
Гадолиний-галлиевый гранат (ГГГ) - это универсальный материал, широко используемый в качестве подложки и драгоценного камня благодаря своим исключительным свойствам, таким как высокая температура плавления, теплопроводность, твердость и хорошие оптические характеристики. Компания Stanford Advanced Materials (SAM) предлагает высокочистые гранаты различных диаметров для удовлетворения ваших конкретных требований. Если вы заинтересованы, пожалуйста, отправьте нам запрос, и мы будем рады помочь вам.
Chin Trento
