Metoda obróbki powierzchni prętów laserowych z kryształu szafirowego domieszkowanego tytanem

Kryształy tytanowych kamieni szlachetnych Ti:Al2O3 (stężenie domieszkowania 0,35% wag. Ti2O3), których półfabrykaty krystaliczne są zgodne ze schematem technologicznym metody obróbki powierzchni pręta laserowego z kryształami tytanowych kamieni szlachetnych według niniejszego wynalazku, pokazano na ryc. 1. Konkretne etapy przygotowania metody obróbki powierzchni pręta laserowego z kryształami tytanu i kamieni szlachetnych według niniejszego wynalazku są następujące:

<1> Cięcie orientacyjne: kryształ tytanu jest najpierw orientowany, a następnie cięty na półfabrykat w kształcie tetragonalnej kolumny, pozostawiając naddatek na obróbkę wynoszący około 0,4 do 0,6 mm, zgodnie z rozmiarem gotowego pręta laserowego.

<2> Szlifowanie zgrubne i dokładne kolumny: Półfabrykat kolumny jest mielony na przekrój tetragonalny lub cylindryczny za pomocą materiałów ściernych z węglika krzemu lub węglika boru o grubości 120 ~ 180 # na szlifierce zgrubnej, ze stożkiem i błędem nieokrągłości wynoszącym ± 0,01 mm.

<3> Obróbka powierzchni czołowej: pręt laserowy z tytanu i kamienia szlachetnego, obróbka dwóch powierzchni końcowych kolejno za pomocą W40, W20, W10, szlifowanie powierzchni czołowej z węglika boru na stalowej tarczy.W procesie szlifowania należy zwrócić uwagę na pomiar pionowości czoła.

<4> Polerowanie chemiczno-mechaniczne: polerowanie chemiczno-mechaniczne to proces polerowania kryształów na talerzu polerskim za pomocą kropli wstępnie przygotowanego roztworu do trawienia chemicznego.Polerowanie przedmiotu obrabianego i podkładki polerskiej pod kątem ruchu względnego i tarcia, natomiast w zawiesinie badawczej zawierającej chemiczny środek trawiący (zwany płynem polerskim) w celu zakończenia polerowania za pomocą.

<5> Trawienie kwasem: Pręty tytanowych kamieni szlachetnych po polerowaniu w sposób opisany powyżej umieszcza się w mieszaninie H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) w temperaturze 100-400°C i trawi kwasem przez 5 -30 minut.Celem jest usunięcie procesu polerowania powierzchni paska laserowego powstałego w wyniku mechanicznego uszkodzenia podpowierzchniowego i usunięcie różnych przebarwień, aby uzyskać poziom atomowy gładkiej i płaskiej integralności siatki czystej powierzchni .

<6> OBRÓBKA CIEPLNA POWIERZCHNI: W celu dalszej eliminacji naprężeń powierzchniowych i zadrapań powstałych w wyniku poprzedniego procesu i uzyskania spłaszczonej powierzchni na poziomie atomowym, pręt tytanowego kamienia szlachetnego po trawieniu kwasem płukano następnie wodą dejonizowaną przez 5 minut, a pręt z tytanowego kamienia szlachetnego umieszczono w środowisku o temperaturze 1360 ± 20°C, w stałej temperaturze od 1 do 3 godzin, w atmosferze wodoru i poddano powierzchniowej obróbce cieplnej.