Método de procesamento superficial de varas láser de cristal de zafiro dopadas con titanio

Os cristais de pedra preciosa de titanio Ti:Al2O3 (concentración de dopaxe 0,35 % en peso de Ti2O3), cuxas pezas en bruto de cristal están segundo o diagrama de fluxo do proceso do método de procesamento superficial da vara láser de cristal de pedra preciosa de titanio da presente invención, móstranse na figura 1. Os pasos de preparación específicos do método de procesamento superficial da vara láser de cristal de pedra preciosa de titanio da presente invención son os seguintes:

<1> Corte por orientación: o cristal de pedra preciosa de titanio oriéntase primeiro e, a continuación, córtase nunha peza en bruto con forma de columna tetragonal deixando unha marxe de procesamento duns 0,4 a 0,6 mm segundo o tamaño da vara láser completada.

<2>Rectificación en bruto e fino da columna: a peza en bruto da columna rectíficase nunha sección transversal tetragonal ou cilíndrica con abrasivos de carburo de silicio ou carburo de boro de 120~180# nunha máquina de rectificación en bruto, cun erro de conicidade e ovalización de ±0,01 mm.

<3> Procesamento da cara frontal: procesamento sucesivo de dúas caras frontais con barra láser de pedra preciosa de titanio con caras frontais de rectificado de carburo de boro W40, W20, W10 no disco de aceiro. No proceso de rectificado, débese prestar atención á medición da verticalidade da cara frontal.

<4> Pulido químico-mecánico: o pulido químico-mecánico é o proceso de pulir cristais sobre a almofada de pulido con pingas dunha solución de gravado químico preformulada. Pulir a peza de traballo e a almofada de pulido para comprobar o movemento e a fricción relativos, mentres que na mestura de investigación contén un axente de gravado químico (chamado líquido de pulido) para completar o pulido coa axuda dun.

<5> Gravado con ácido: As varas de titanio, despois do pulido segundo o descrito anteriormente, colócanse nunha mestura de H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) a unha temperatura de 100-400 °C e grávanse con ácido durante 5-30 minutos. O obxectivo é eliminar o proceso de pulido producido polos danos mecánicos subsuperficiais na superficie da barra láser e eliminar diversas manchas para obter unha superficie limpa con integridade de rede, lisa e plana a nivel atómico.

<6> TRATAMENTO TÉRMICO SUPERFICIAL: Para eliminar aínda máis as tensións superficiais e os arañazos xerados debido ao proceso anterior e obter unha superficie aplanada a nivel atómico, a vara de pedra preciosa de titanio, despois do gravado con ácido, enxáguese con auga desionizada durante 5 minutos e colocouse nun ambiente de 1360 ± 20 °C a unha temperatura constante de 1 a 3 horas nunha atmosfera de hidróxeno e someteuse a un tratamento térmico superficial.