Метод обработки поверхности лазерных стержней из сапфирового кристалла, легированного титаном

Кристаллы титанового драгоценного камня Ti:Al2O3 (концентрация легирования 0,35 мас.% Ti2O3), кристаллические заготовки которых соответствуют технологической схеме способа обработки поверхности лазерного стержня кристалла титанового драгоценного камня настоящего изобретения, показаны на рис. 1. Конкретные этапы подготовки способа обработки поверхности лазерного стержня из кристалла драгоценного камня титана по настоящему изобретению заключаются в следующем:

<1> Ориентационная резка: кристалл драгоценного камня титана сначала ориентируется, а затем разрезается на четырехугольную столбчатую заготовку, оставляя припуск на обработку примерно от 0,4 до 0,6 мм в соответствии с размером готового лазерного стержня.

<2> Колонное черновое и тонкое шлифование: заготовка колонны шлифуется до тетрагонального или цилиндрического поперечного сечения с помощью абразивов из карбида кремния или карбида бора размером 120 ~ 180 # на станке для грубого шлифования с погрешностью конусности и овальной округлости, составляющей ±0,01 мм.

<3> Обработка торцевой поверхности: последовательная обработка двух торцевых поверхностей лазерным стержнем из титанового драгоценного камня с помощью шлифования торцевой поверхности из карбида бора W40, W20, W10 на стальном диске. В процессе шлифования следует обратить внимание на измерение вертикальности торца.

<4> Химико-механическая полировка: химико-механическая полировка представляет собой процесс полировки кристаллов на полировальной подушечке каплями заранее приготовленного раствора химического травления. Полировка заготовки и полировальная подушечка для относительного движения и трения, в то время как в исследуемой суспензии содержится химический травильный агент (так называемая полировальная жидкость) для завершения полировки с помощью.

<5> Кислотное травление: титановые стержни из драгоценных камней после полировки, как описано выше, помещают в смесь H2SO4:H3PO4 = 3:1 (по объему) при температуре 100-400°C и подвергают кислотному травлению в течение 5 лет. -30 минут. Цель состоит в том, чтобы удалить процесс полировки на поверхности лазерного стержня, вызванный механическим подповерхностным повреждением, и удалить различные пятна, чтобы получить на атомном уровне гладкую и плоскую целостность решетки чистой поверхности. .

<6> ТЕРМООБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ: Чтобы дополнительно устранить поверхностные напряжения и царапины, возникшие в результате предыдущего процесса, и получить выровненную поверхность на атомном уровне, титановый стержень из драгоценного камня после травления кислотой затем промывали деионизированной водой в течение 5 минут. и титановый стержень из драгоценного камня поместили в среду 1360±20°С при постоянной температуре от 1 до 3 часов в атмосфере водорода и подвергли поверхностной термической обработке.