Oppervlakteverwerkingsmethode van titaniumgedoteerde saffierkristallaserstaven

Titaan edelsteenkristallen (Ti:Al2O3, doteringsconcentratie 0,35 gew.% Ti2O3), waarvan de kristalbladen volgens het processtroomdiagram van de oppervlaktebewerkingsmethode van de titanium edelsteenkristallaserstaaf van de onderhavige uitvinding zijn weergegeven in figuur 1. De specifieke voorbereidingsstappen van de oppervlaktebewerkingsmethode van de titanium edelsteenkristallaserstaaf van de onderhavige uitvinding zijn als volgt:

<1> Oriëntatiesnijden: het titanium edelsteenkristal wordt eerst georiënteerd en vervolgens gesneden tot een tetragonaal kolomvormig vlak, waarbij een verwerkingsmarge van ongeveer 0,4 tot 0,6 mm wordt aangehouden, afhankelijk van de grootte van de voltooide laserstaaf.

<2>Ruw en fijn slijpen van kolommen: De kolom wordt op een voorslijpmachine met 120~180# siliciumcarbide- of boorcarbide-schuurmiddelen geslepen tot een tetragonale of cilindrische doorsnede, met een tapsheids- en onrondheidsfout van ±0,01 mm.

<3> Bewerking van de kopse kant: laser met twee titanium edelstenen, achtereenvolgens met W40, W20 en W10 boorcarbide, waarbij de kopse kant op de stalen schijf wordt geslepen. Tijdens het slijpproces moet aandacht worden besteed aan het meten van de verticaliteit van de kopse kant.

<4> Chemisch-mechanisch polijsten: chemisch-mechanisch polijsten is het proces waarbij kristallen op de polijstpad worden gepolijst met druppels van een vooraf samengestelde chemische etsoplossing. Het werkstuk en de polijstpad worden gepolijst op relatieve beweging en wrijving, terwijl ze zich in de onderzoeksbrij met chemisch etsmiddel (polijstvloeistof) bevinden om het polijsten te voltooien.

<5> Zuuretsen: Na het polijsten zoals hierboven beschreven worden de titanium edelsteenstaven in een mengsel van H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) geplaatst bij een temperatuur van 100-400 °C en gedurende 5-30 minuten geëtst. Het doel is om het polijstproces op het oppervlak van de laserstaaf, veroorzaakt door de mechanische beschadigingen aan de onderzijde, te verwijderen en diverse vlekken te verwijderen, om zo een gladde en vlakke roosterstructuur op atomair niveau te verkrijgen.

<6> OPPERVLAKTEWARMTEBEHANDELING: Om de oppervlaktespanningen en krassen die door het voorgaande proces zijn ontstaan ​​verder te elimineren en een op atomair niveau vlak oppervlak te verkrijgen, werd de titanium edelsteenstaaf na het zuur etsen vervolgens 5 minuten gespoeld met gedeïoniseerd water. De titanium edelsteenstaaf werd vervolgens in een omgeving van 1360±20° C geplaatst bij een constante temperatuur van 1 tot 3 uur in een waterstofatmosfeer en onderworpen aan een oppervlaktewarmtebehandeling.