Введение
ГЛАВА 1. STRONG Методы получения поликристаллического сульфида цинка для ИК оптики. 12
(Литературный обзор). STRONG
1. Свойства сульфида цинка. 12
1.1. Физико-химические свойства. 12
1.2. Оптические характеристики ZnS . 13
1.3. Механические свойства сульфида цинка. 15
1.4. Кристаллическая структура материала. 16
1.5. Требования к оптическим изделиям из ZnS. 20
2. Способы получения поликристаллического ZnS в виде монолитных заготовок. 29
2.1. Получение сульфида цинка методом сублимации. 31
2.2. Метод горячего прессования порошка. 32
2.3. Метод химического осаждения из газовой фазы (CVD). 33
3. Состав, структура и свойства сульфида цинка, полученного различными методами . 36
3.1. Примеси в ZnS и их влияние на оптические и механические свойства материала. 37
3.2. Собственные дефекты в сульфиде цинка. 46
3.3. Особенности кристаллической структуры ZnS. Связь структуры и оптико-механических свойств материала . 49
3.4. Механические свойства ZnS в зависимости от условий получения. 57
4. Высокотемпературная газостатическая обработка сульфида цинка для улучшения оптических характеристик материала. 62
ГЛАВА 2. Получение сульфида цинка химическим газофазным осаждением по реакции паров цинка с сероводородом . 71
2.1. Схема установки и методика проведения экспериментов. 71
2.2. Исходные реагенты для синтеза ZnS по реакции паров цинка и сероводорода. 76
2.3. Очитка газа-носителя. 81
2.4. Содержание микропримесей в ZnS. 82
2.5. Газодинамические режимы процесса осаждения ZnS. 86
ГЛАВА 3. Термодинамика и кинетика процесса осаждения сульфида цинка из газовой фазы . 87
3.1. Термодинамический анализ процесса осаждения ZnS по реакции цинка с сероводородом. 91
3.2. Кинетические закономерности осаждения поликристаллического ZnS. 106
3.2.1. Зависимость скорости осаждения ZnS от условий CVD процесса. 108
3.2.2. Определение константы скорости осаждения твердой фазы ZnS и коэффициента массопереноса в газовой фазе из зависимости толщины и состава осадков от координаты реактора. 115
3.2.3. Влияние параметров газофазного осаждения на механизм формирования поликристаллических слоев ZnS. 122
3.3. Характеристика морфологии осадков сульфида цинка. 126
ГЛАВА 4. Высокотемпературное газостатическое прессование поликристаллического ZnS . 137
4.1. Экспериментальное оборудование и методика проведения процесса прессования. 137
4.2. Рекристаллизация ZnS при газостатической обработке. Влияние условий HIP процесса на структуру поликристаллов. 142
4.3. Влияние параметров прессования на оптические свойства ZnS . 149
4.4. Механизмы уплотнения ZnS при газостатической обработке. 153
ГЛАВА 5. Состав, структура, оптические и механические свойства сульфида цинка . 170
5.1. Собственные дефекты в ZnS. Влияние газостатической обработки на стехиометрию состава кристаллов. 170
5.2. Влияние примесей на оптическое поглощение материала. 177
5.3. Кристаллическая структура ZnS. 181
5.3.1. Средний размер зерна поликристаллов. 182
5.3.2. Внутризеренная структура кристаллов. 188
5.3.3. Неоднородность размера зерна ZnS по координатам реактора. 197
5.3.4. Фазовый состав, текстура ZnS. 203
5.4. Механические свойства образцов до и после газостатического прессования. 210
5.4.1. Микротвердость, пластичность, трещиностойкость поликристаллического ZnS. 210
5.4.2. Модули упругости сульфида цинка. 218
5.5. Влияние газостатической обработки на упругие и оптические характеристики поликристаллического сульфида цинка. 224
ГЛАВА 6. Рассеяние излучения в видимой области спектра . 233
6.1. Поры в сульфиде цинка. Механизмы образования пор,
взаимосвязь структуры и пористости материала. 233
6.2. Определение пористости образцов ZnS методом
гидростатического взвешивания. Зависимость пористости
материала от условий осаждения. 240
6.3. Определение размеров и концентрации пор в ZnS методом лазерной ультрамикроскопии. Влияние условий CVD процесса
на размеры рассеивающих неоднородностей. 247
6.4. Оценка размеров оптических дефектов на основе спектральной зависимости пропускания сульфида цинка. 256
6.5. Связь кристаллической структуры ZnS и рассеяния излучения в видимой области спектра. 260
Оптимизация параметров процессов химического газофазного осаждения и газостатического прессования ZnS. 263
Заключение. 267
Выводы. 270
Литература.
