Método de procesamiento de superficies de varillas láser de cristal de zafiro dopado con titanio

En la Fig. 1 se muestran cristales de piedras preciosas de titanio Ti:Al2O3 (concentración de dopaje 0,35% en peso de Ti2O3), cuyos cristales en bruto están de acuerdo con el diagrama de flujo del proceso del método de procesamiento de superficie de la varilla láser de cristal de piedras preciosas de titanio de la presente invención. Los pasos de preparación específicos del método de procesamiento de superficie de la varilla láser de cristal de piedras preciosas de titanio de la presente invención son los siguientes:

<1> Corte con orientación: primero se orienta el cristal de la piedra preciosa de titanio y luego se corta en una pieza en bruto en forma de columna tetragonal dejando un margen de procesamiento de aproximadamente 0,4 a 0,6 mm de acuerdo con el tamaño de la varilla láser completa.

<2> Rectificado fino y desbaste de la columna: la pieza en bruto de la columna se muele hasta obtener una sección transversal tetragonal o cilíndrica con abrasivos de carburo de silicio o carburo de boro de 120~180# en una máquina rectificadora de desbaste, con un error de conicidad y falta de redondez de ±0,01 mm.

<3> Procesamiento de la cara del extremo: barra láser de piedras preciosas de titanio, procesamiento de dos caras del extremo sucesivamente con la cara del extremo de rectificado de carburo de boro W40, W20, W10 en el disco de acero. En el proceso de rectificado, se debe prestar atención a medir la verticalidad de la cara del extremo.

<4> Pulido químico-mecánico: el pulido químico-mecánico es el proceso de pulir cristales en la almohadilla de pulido con gotas de solución de grabado químico preformulada. Pulir la pieza de trabajo y la almohadilla de pulido para lograr un movimiento y fricción relativos, mientras que en la investigación se utiliza una lechada que contiene un agente de grabado químico (llamado líquido de pulido) para completar el pulido.

<5> Grabado ácido: Las varillas de piedras preciosas de titanio después del pulido como se describe anteriormente se colocan en una mezcla de H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v), a una temperatura de 100-400 °C, y se graban con ácido durante 5 -30 minutos. El propósito es eliminar el proceso de pulido en la superficie de la barra láser producido por el daño mecánico subsuperficial y eliminar una variedad de manchas, para obtener el nivel atómico de integridad reticular suave y plana de la superficie limpia. .

<6> TRATAMIENTO TÉRMICO DE LA SUPERFICIE: Para eliminar aún más las tensiones superficiales y los rayones generados debido al proceso anterior y obtener una superficie aplanada a nivel atómico, la varilla de piedra preciosa de titanio después del grabado con ácido se enjuagó con agua desionizada durante 5 minutos. y la varilla de piedra preciosa de titanio se colocó en un ambiente de 1360 ± 20 °C a una temperatura constante de 1 a 3 horas en una atmósfera de hidrógeno, y se sometió a un tratamiento térmico superficial.