Mètode de processament superficial de barres làser de cristall de safir dopades amb titani

Els cristalls de pedra preciosa de titani Ti:Al2O3 (concentració de dopatge 0,35% en pes de Ti2O3), els blancs de cristall dels quals s'ajusten al diagrama de flux del procés del mètode de processament superficial de la vareta làser de cristall de pedra preciosa de titani de la present invenció, es mostren a la figura 1. Els passos específics de preparació del mètode de processament superficial de la vareta làser de cristall de pedra preciosa de titani de la present invenció són els següents:

<1> Tall d'orientació: primer s'orienta el cristall de titani i després es talla en un espai en blanc en forma de columna tetragonal deixant un marge de processament d'uns 0,4 a 0,6 mm d'acord amb la mida de la vareta làser acabada.

<2>Esmolat gruixut i fi de columna: la peça en brut de la columna es rectifica en una secció transversal tetragonal o cilíndrica amb abrasius de carbur de silici o carbur de bor de 120~180# en una rectificadora gruixuda, amb un error de conicitat i ovalització de ±0,01 mm.

<3> Processament de la cara frontal: processament successiu de dues cares frontals amb barra làser de gemmes de titani amb carbur de bor W40, W20 i W10 sobre el disc d'acer. Durant el procés de rectificat, cal parar atenció a mesurar la verticalitat de la cara frontal.

<4> Poliment químic-mecànic: el poliment químic-mecànic és el procés de polir els cristalls sobre el coixinet de poliment amb gotes d'una solució de gravat químic preformulada. Polir la peça i el coixinet de poliment per al moviment relatiu i la fricció, mentre que en la suspensió de recerca que conté un agent de gravat químic (anomenat líquid de poliment) per completar el polit amb l'ajuda d'un.

<5> Gravat àcid: Les barres de titani, després del poliment descrit anteriorment, es posen en una barreja d'H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) a una temperatura de 100-400 °C i es graven amb àcid durant 5-30 minuts. L'objectiu és eliminar el procés de poliment produït pel dany mecànic subsuperficial a la superfície de la barra làser i eliminar diverses taques per tal d'obtenir un nivell atòmic de suavitat, pla i integritat de xarxa de la superfície neta.

<6> TRACTAMENT TÈRMIC DE LA SUPERFICIE: Per tal d'eliminar encara més les tensions i les ratllades superficials generades a causa del procés anterior i obtenir una superfície aplanada a nivell atòmic, la vareta de pedra preciosa de titani, després del gravat àcid, es va esbandir amb aigua desionitzada durant 5 minuts i es va col·locar en un ambient de 1360 ± 20 °C a una temperatura constant d'1 a 3 hores en una atmosfera d'hidrogen i es va sotmetre a un tractament tèrmic superficial.