现在对晶体材料的需求变得更为迫切,单一方法已不能满足实际要求。必须考虑在实际晶体结构形成期间发生的物理一化学过程,即生长机制和晶体不完美性的本质与起因。
针对包括蓝宝石的不同物质的结晶工艺研究,仍未形成一种普遍的实际晶体形成的理论,在理论与实际晶体生长之间还存在很大分歧。确定无疑的是,实际的晶体结构存储着关于晶体形成过程及加工和使役期间未来行为预测的“起源的”信息。琳娜·R.多布文斯卡亚、莱奥尼德·A.李托维诺夫和瓦莱里安·皮斯奇克专著的《蓝宝石(材料制造应用)》中充分讨论了作者的“颗粒化”亚结构中体现这种信息的观点。
本书讨论了所有已知的蓝宝石的生长方法及其改性、应用领域以及最详尽的晶体结构和物理化学性能的数据。作者相信,本书有助于发挥蓝宝石的独特优势,并对从事晶体生长技术的专家、新装备的设计人员、商业管理者和使用蓝宝石部件的工程师有益。
《蓝宝石(材料制造应用)》首先介绍了蓝宝石在珠宝工业、工程、光学领域和医学中的应用;然后依次针对蓝宝石的物理和化学方面的基本性能和表面变化及体变化方面的辐照效应展开讨论;接下来重点阐述了单晶的生长方法及蓝宝石单晶生长过程中结构缺陷形成的规律;最后介绍了蓝宝石的后期化学机械加工处理、热处理及蓝宝石单晶的连接。
琳娜·R.多布文斯卡亚、莱奥尼德·A.李托维诺夫和瓦莱里安·皮斯奇克专著的《蓝宝石(材料制造应用)》适合从事晶体材料研究的师生、光电晶体领域企业的管理与技术人员阅读参考。
符号
缩写
1 蓝宝石的应用
1.1 在珠宝工业中的应用
1.2 在工程中的应用
1.3 在光学中的应用
1.4 在医学中的应用
参考文献
附录
2 蓝宝石的性能
2.1 物理性能
2.1.1 蓝宝石的晶体结构与形态
2.1.2 光学性能
2.1.3 力学特性
2.1.4 蓝宝石的动力学强度
2.1.5 热性能
2.1.6 蓝宝石的电性能
2.1.7 激光性能
2.1.8 润湿性
2.2 化学性质
2.2.1 溶解性
2.2.2 热化学抛光
2.2.3 抗蚀性
参考文献
附录
3 蓝宝石中的辐照效应
3.1表面变化
3.2体变化
参考文献
4 晶体生长方法
4.1 从气相中结晶
4.2 从溶液结晶
4.3 从熔体生长蓝宝石
4.3.1 从熔体的晶体生长和熔体性质相关的物理化学
4.3.2 不用坩埚从熔体生长晶体
4.3.3 从坩埚中的熔体生长晶体的方法
4.4 晶体同相生长
参考文献
附录
5 晶体生长过程中结构缺陷形成的规律
5.1 点缺陷
5.2 位错
5.3 晶体的块结构
5.4 杂质的不均匀性
5.5 “晶粒”结构
5.6 晶体的结构品质与其形成机制间的联系
5.7 蓝宝石中的包裹体
参考文献
6 化学机械处理对蓝宝石部件工作表面品质和外力作用下表面演化的影响
6.1 预研磨和精研
6.2 抛光
6.3 机械处理的蓝宝石表面的结构一
6.4 机械加工蓝宝石期间缺陷层的控制
6.5 用显微压痕法预测蓝宝石强度特性
参考文献
7 退火对晶体结构品质和机械特性的影响
7.1 位错和体结构
7.2 杂质条纹的演化
7.3 体内和亚表面层内位错群行为上的差别
7.4 无位错区的形成
7.5 高温退火时晶体的异常行为
7.6 退火介质对晶体结构和机械加工性能的影响
7.7 退火气氛对机械性能的影响
7.8 退火气氛对光学性能的影响
7.9 退火对红宝石和蓝宝石部件激光特性的影响
7.10 退火条件下的应力弛除
7.11 退火对晶体强度的影响
7.12 退火对光学非均匀性的影响
7.13 退火对晶体中小角光散射的影响
7.14 高温退火对机械加丁平面光透过率的影响
7.15 载荷下退火处理
参考文献
附录
8 获得复杂蓝宝石部件和大尺寸晶体的方法
8.1 构建单片结晶连接件
8.2 蓝宝石的黏接
8.3 蓝宝石的锡焊
8.4 蓝宝石的焊接
8.4.1 扩散焊
8.4.2 扩散焊强化
8.4.3 扩散焊的焊缝结构
8.4.4 使用夹层的扩散焊
8.4.5 扩散焊技术
8.5 接触区熔融焊接
参考文献
结论