Metoda površinske obrade laserskih šipki od safirnog kristala dopiranog titanom

Kristali titana dragog kamenja Ti:Al2O3 (koncentracija dopiranja 0,35 težinskih % Ti2O3), čiji su kristalni praznine u skladu s dijagramom toka procesa metode površinske obrade laserske šipke od titana dragog kamenja prema ovom izumu, prikazane su na Sl. 1. Specifični koraci pripreme metode površinske obrade laserske šipke od titana dragog kamenja prema ovom izumu su sljedeći:

<1> Orijentacijsko rezanje: kristal dragog kamena titana se prvo orijentira, a zatim reže u tetragonalni oblik stupca, ostavljajući dodatak za obradu od oko 0,4 do 0,6 mm u skladu s veličinom gotovog laserskog štapa.

<2>Grubo i fino brušenje kolone: ​​Prazan komad kolone se brusi u tetragonalni ili cilindrični poprečni presjek sa abrazivima od silicijum-karbida ili bor-karbida veličine 120~180# na mašini za grubo brušenje, sa greškom konusnosti i odstupanja od kružnosti od ±0,01 mm.

<3> Obrada čeonih površina: laserska obrada dvije čeone površine titanijumske šipke za drago kamenje, uzastopno brušenjem čeone površine boron karbida W40, W20, W10 na čeličnom disku. Tokom procesa brušenja, treba obratiti pažnju na mjerenje vertikalnosti čeone površine.

<4> Hemijsko-mehaničko poliranje: hemijsko-mehaničko poliranje je proces poliranja kristala na polirnoj podlozi kapljicama prethodno formulirane otopine za hemijsko nagrizanje. Poliranje obratka i polirne podloge omogućava relativno kretanje i trenje, dok se u istraživačkoj suspenziji koja sadrži sredstvo za hemijsko nagrizanje (nazvano tekućina za poliranje) završava poliranje.

<5> Nagrizanje kiselinom: Titanijumske šipke od dragog kamenja, nakon poliranja kako je gore opisano, stavljaju se u smjesu H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v), na temperaturi od 100-400°C, i nagrizaju kiselinom 5-30 minuta. Svrha je uklanjanje ostataka poliranja na površini laserske šipke nastalih mehaničkim oštećenjem podpovršine i uklanjanje raznih mrlja, kako bi se dobila atomska glatka i ravna, kristalno čista površina.

<6> POVRŠINSKA TERMIČKA OBRADA: Kako bi se dodatno eliminisala površinska naprezanja i ogrebotine nastale prethodnim postupkom i dobila ravna površina na atomskom nivou, titanijumska šipka dragog kamenja nakon nagrizanja kiselinom ispirana je deionizovanom vodom 5 minuta, a zatim je titanijumska šipka dragog kamenja stavljena u okruženje od 1360±20°C na konstantnoj temperaturi od 1 do 3 sata u atmosferi vodonika i podvrgnuta površinskoj termičkoj obradi.