Zum Hauptinhalt springen

Vitrine 23 - Kristallsynthesen

Künstliche Kristalle haben in der Technik große Bedeutung, z.B. in der Halbleitertechnik, Optik und chemischen Industrie.

Für die Herstellung eines Kristalls muß dessen Ausgangssubstanz zunächst in einen strukturell ungeordneten Zustand überführt werden, also in eine Schmelze, eine Lösung oder einen Dampf. Beim Kristallisieren gehen die Ionen, bzw. Moleküle der Ausgangssubstanz in die strukturelle Ordnung eines Kristalls über. Dieser Vorgang erfordert Zeit und die strikte Einhaltung individueller, optimaler Bildungsbedingungen.

Fast jede Kristallart erfordert ihre eigene Züchtungsmethode:

  • Siliziumkristalle werden aus einer Schmelze bei 1.412 °C gezogen.
  • Quarz wächst aus einer wässrigen Lösung an Keimplatten in einem Autoklaven bei 350 °C und Drücken von 2.000 bar.
  • Seignettesalz bildet sich bei 30-40 °C aus einer wässrigen Lösung.

Die hier ausgestellten Kristalle sind Züchtungen aus Lösungen und Schmelzen Nicht alle hier ausgestellten Kristallarten haben technisch Bedeutung.


Kristallsynthesen aus Lösungen

Die Kristallisation aus Lösungen ist in vielen Industriezweigen, besonders in der chemischen Industrie, weit verbreitet.

Man unterscheidet:

  • Kühlungskristallisation
  • Verdampfungskristallisation
  • Vakuumkristallisation
  • Klassierende Kristallisation
  • Reaktionskristallisation
  • Sprühkristallisation
  • Kristallisation zur Züchtung von Einkristallen aus Lösungen
  • Fraktionierte Kristallisation

Die hier ausgestellten Kristalle sind alle in Laborversuchen gezüchtet worden.


Kristallisation aus Schmelzen

Für die Kristallisation aus Schmelzen wurden für die unterschiedlichen Anwendungsgebiete eine große Anzahl verschieden-artiger Kristallisationsverfahren entwickelt. Sie lassen sich zu folgenden Gruppen zusammenfassen:

  • Kristallisation zur Erzeugung von Kristallisaten
  • Kristallisation zur Züchtung von Einkristallen nach dem Gradientenverfahren
  • Kristallisation zur Züchtung von Einkristallen nach dem Ziehverfahren
  • Tiegelfreie Kristallisation zur Züchtung von Einkristallen
  • Hochdruck-Hochtemperaturanordnungen zur Züchtung von Einkristallen