Oppervlaktebehandelingsmethode voor met titanium gedoteerde saffierkristallaserstaven
Introductie van Ti:saffier/robijn
De titanium edelsteenkristallen Ti:Al2O3 (doteringsconcentratie 0,35 gew.% Ti2O3), waarvan de kristalblanks volgens het processtroomschema van de oppervlaktebehandelingsmethode van de titanium edelsteenkristallaserstaaf van de onderhavige uitvinding zijn weergegeven in Fig. 1, zijn als volgt. De specifieke voorbereidingsstappen van de oppervlaktebehandelingsmethode van de titanium edelsteenkristallaserstaaf van de onderhavige uitvinding zijn als volgt:
<1> Oriëntatieslijpen: het titanium edelsteenkristal wordt eerst georiënteerd en vervolgens in een vierhoekige kolomvormige blanco gesneden, waarbij een bewerkingsmarge van ongeveer 0,4 tot 0,6 mm wordt aangehouden, overeenkomstig de grootte van de voltooide laserstaaf.
<2>Voor- en naslijpen van de kolom: De kolomblank wordt geslepen tot een vierhoekige of cilindrische doorsnede met siliciumcarbide- of boorcarbide-schuurmiddelen van korrelgrootte 120~180# op een voorslijpmachine, met een conische vorm en een afwijking van de rondheid van ±0,01 mm.
<3> Eindvlakbewerking: titanium edelsteenlaserstaaf met twee eindvlakken achtereenvolgens bewerkt met W40, W20, W10 boorcarbide slijpen op een stalen schijf. Tijdens het slijpproces moet erop gelet worden dat het eindvlak verticaal is.
<4> Chemisch-mechanisch polijsten: chemisch-mechanisch polijsten is het proces waarbij kristallen op de polijstschijf worden gepolijst met druppels van een vooraf samengestelde chemische etsoplossing. Het werkstuk en de polijstschijf bewegen ten opzichte van elkaar en er ontstaat wrijving, terwijl de polijstvloeistof (ook wel etsvloeistof genoemd) het polijstproces voltooit.
<5> Zuuretsen: De titanium edelsteenstaven worden na het polijsten zoals hierboven beschreven in een mengsel van H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) geplaatst bij een temperatuur van 100-400 °C en gedurende 5-30 minuten zuurgeëtst. Het doel is om de mechanische beschadigingen onder het oppervlak van de laserstaaf, veroorzaakt door het polijstproces, te verwijderen en diverse vlekken te verwijderen, zodat een glad en vlak oppervlak met behoud van de kristalstructuur wordt verkregen.
<6> OPPERVLAKTEWARMTEBEHANDELING: Om de oppervlaktespanningen en krassen die tijdens het voorgaande proces zijn ontstaan verder te elimineren en een vlak oppervlak op atomair niveau te verkrijgen, werd de titanium edelsteenstaaf na het etsen met zuur gedurende 5 minuten gespoeld met gedemineraliseerd water. Vervolgens werd de titanium edelsteenstaaf gedurende 1 tot 3 uur in een omgeving van 1360 ± 20 °C bij een constante temperatuur in een waterstofatmosfeer geplaatst en onderworpen aan een oppervlaktewarmtebehandeling.
Gedetailleerd diagram
