Процессы кристаллизации и формообразования профилированных изделий из монокристаллов сапфира и разработка новых технологий их получения

ВВЕДЕНИЕ.
1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ГРУППОВОГО ВЫРАЩИВАНИЯ САПФИРОВЫХ ПЛАСТИН
1.1. Выращивание профилированных кристаллов сапфира способом Степанова и его исследования
1.2. Исследование тепломассопереноса группового процесса роста сапфировых лент.
1.2.1. Математическая модель процесса, численное решение задач тепломассопереноса и алгоритм вычислений
1.2.1.1. Тспломассопсренос в расплаве и кристаллах
1.2.1.2 Теплообмен излучением между лептами пакета
1.2.1.3. Термоупругие напряжения в кристаллах.
1.2.1.4. Распределение примеси в расплаве менисков
1.2.1.5. Алгоритм вычислений
1.2.2. Результаты исследования
1.2.2.1. Поля температур и положения межфазных границ в лентах сапфира, выращиваемых одновременно
1.2.2.2. Температурные напряжения в лентах сапфира
1.2.2.3. Концентрация примеси в расплаве менисков лент
1.3. Практическое применение результатов исследований.
1.4. Выводы.
2. ГИДРОДИНАМИКА РАСПЛАВА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ.
2.1. Гидростатическая и гидродинамическая модель мениска расплава
2.2. Моделирование поля скоростей течения расплава и гидродинамического давления в расплаве
2.3. Экспериментальное исследование влияния скорости вытягивания и
теплового режима процесса кристаллизации на показания датчика веса
2.4. Выводы.
3. ВЫРАЩИВАНИЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ САПФИРОВЫХ ПЛАСТИН.
3.1. Технологии выращивания крупногабаритных монокристаллов сапфира.
3.2. Исследование влияния тепловых условий, создаваемых с помощью активнот нагревателя и радиационных экранов, на поля температур и термических напряжений в крупногабаритной пластине
3.2.1. Математическая модель процесса выращивания крупногабаритной пластины и численное решение задач тепломассопереноса.
3.2.2. Результаты исследования
3.3. Экспериментальные процессы выращивания крупногабаритных сапфировых пластин
3.4. Выводы.
4. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ И ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ С ИЗМЕНЯЕМОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ
4.1. Технологии получения сапфировых изделий сложной формы.
4.2. Исследование температурных полей в кристалле сапфира при его выращивании методом динамического формообразования.
4.2.1. Математическая модель процесса и решение задач тепломассопереноса.
4.2.2. Результаты исследования температурных полей в кристалле
сапфира, выращиваемого методом динамического формообразования.
4.3. Исследование устойчивости мениска расплава и структуры кристаллов в зависимости от условий его формирования
и параметров кристаллизации.
4.3.1. Методы исследования устойчивости мениска и структуры кристаллов.
4.3.2. Конструкция формообразователей и методики выращивания кристаллов с изменяемой формой боковой поверхности с их применением
4.3.3. Результаты исследования
4.2.3.1. Устойчивость мениска расплава и структура кристаллов для процесса кристаллизации методом локального динамического формообразования.
4.2.3.2. Устойчивость мениска расплава и структура кристаллов для процесса кристаллизации методом динамического формообразования из свободного мениска.
4.3. Выводы.
5. МИКРОВКЛЮЧЕНИЯ И ГАЗОВЫЕ ПОРЫ В ПРОФИЛИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛАХ САПФИРА И ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕ ТРОВ ТЕХНОЛОГИИ НА ИХ ОБРАЗОВАНИЕ.
5.1. Характерные дефекты структуры профилированных кристаллов сапфира
5.2. Исследование микроструктуры и элементного состава микровключений в кристаллах профилированного сапфира.
5.3. Исследование структурного и химического состава молибденовых тиглей, применяемых в тепловых узлах.
5.3.1. Рекомендации по увеличению стойкости молибденовых тиглей .
5.4. Исследование влияние технологических параметров процесса кристаллизации на газовые включения с помощью экспертнопрограммного комплекса.
5.4.1. Структура, функции ЭПК, его программная реализация и корреляционный алгоритм определения совокупности оптимальных параметров процесса
5.4.2. Анализ технологии с помощью ЭПК и оптимизация технологии выращивания профилированных кристаллов сапфира
5.4. Выводы.
6. ДИНАМИКА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И РАЗРАБОТ КА АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЦЕССАМИ ВЫРАЩИВАНИЯ
6.1. Выращивание монокристаллов способами Чохральского и Степанова с помощью систем автоматического управления.
6.2. Исследование динамических характеристик систем кристаллрасплав для способов Чохральского, Степанова,
динамического формообразования
6.2.1. Методика эксперимента
6.2.2. Результаты исследования динамических характеристик.
6.2.3. Выводы.
6.3. Разработка алгоритмов автоматического управления процессами кристаллизации
6.3.1. Управление процессом выращивания кристаллов способом Чохральского
6.3.2. Управление процессом выращивания кристаллов способом Степанова.
6.3.3. Управление процессом выращивания кристаллов способом динамического формообразования
6.4. Программная реализация системы автоматического управления процессами кристаллизации.
6.5. Выводы.
7. РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВА
7.4. Выводы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
Список литературы