Metoda površinske obrade laserskih šipki od safirnog kristala dopiranog titanom

Kristali titanijevog dragog kamenja Ti:Al2O3 (koncentracija dopiranja 0,35 tež.% Ti2O3), čiji su kristalni praznine u skladu s dijagramom tijeka postupka površinske obrade laserske šipke od titanijevog kristala dragog kamenja prema ovom izumu, prikazane su na slici 1. Specifični koraci pripreme postupka površinske obrade laserske šipke od titanijevog kristala dragog kamenja prema ovom izumu su sljedeći:

<1> Orijentacijsko rezanje: kristal dragog kamena titana prvo se orijentira, a zatim reže u tetragonalni stupčasti prazan komad ostavljajući dodatak za obradu od oko 0,4 do 0,6 mm u skladu s veličinom dovršene laserske šipke.

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

<3> Obrada čeonih površina: laserska obrada dviju čeonih površina titanske šipke za drago kamenje uzastopno s brušenjem čeonih površina borovog karbida W40, W20, W10 na čeličnom disku. Tijekom procesa brušenja treba obratiti pozornost na mjerenje vertikalnosti čeonih površina.

<4> Kemijsko-mehaničko poliranje: kemijsko-mehaničko poliranje je proces poliranja kristala na polirnoj podlozi kapljicama unaprijed formulirane otopine za kemijsko jetkanje. Poliranje obratka i polirne podloge radi relativnog kretanja i trenja, dok se u istraživačkoj suspenziji koja sadrži kemijsko sredstvo za jetkanje (nazvano tekućina za poliranje) dovršava poliranje.

<5> Jetkanje kiselinom: Titanske 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, te se jetkaju kiselinom 5-30 minuta. Svrha je ukloniti tragove poliranja na površini laserske šipke nastale mehaničkim oštećenjem podpovršine i ukloniti razne mrlje kako bi se postigla atomska razina glatke i ravne, kristalno čiste površine.

<6> POVRŠINSKA TOPLINSKA OBRADA: Kako bi se dodatno uklonila površinska naprezanja i ogrebotine nastale prethodnim postupkom i dobila izravnana površina na atomskoj razini, titanska šipka od dragog kamenja nakon jetkanja kiselinom ispirana je deioniziranom vodom 5 minuta, a zatim je titanska šipka od dragog kamenja smještena u okolinu od 1360±20°C pri konstantnoj temperaturi od 1 do 3 sata u atmosferi vodika te podvrgnuta površinskoj toplinskoj obradi.