วิธีการประมวลผลพื้นผิวของแท่งเลเซอร์คริสตัลแซฟไฟร์ที่เจือด้วยไททาเนียม

ผลึกอัญมณีไททาเนียม Ti:Al2O3 (ความเข้มข้นของการเจือปน 0.35% โดยน้ำหนักของ Ti2O3) ซึ่งผลึกเปล่าเป็นไปตามแผนผังกระบวนการของวิธีการประมวลผลพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ผลึกอัญมณีไททาเนียมของสิ่งประดิษฐ์นี้ แสดงไว้ในรูปที่ 1 ขั้นตอนการเตรียมเฉพาะของวิธีการประมวลผลพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ผลึกอัญมณีไททาเนียมของสิ่งประดิษฐ์นี้ มีดังนี้:

<1> การตัดตามทิศทาง: ขั้นแรกจะตัดผลึกอัญมณีไททาเนียมตามทิศทาง จากนั้นจึงตัดเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมที่มีรูปร่างเป็นเสา โดยเว้นระยะในการประมวลผลไว้ประมาณ 0.4 ถึง 0.6 มม. ตามขนาดของแท่งเลเซอร์ที่เสร็จสมบูรณ์

<2>การเจียรแบบหยาบและละเอียดของคอลัมน์: คอลัมน์เปล่าจะถูกเจียรให้มีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือทรงกระบอกโดยใช้สารกัดกร่อนซิลิกอนคาร์ไบด์หรือโบรอนคาร์ไบด์ 120~180# บนเครื่องเจียรแบบหยาบ โดยมีความคลาดเคลื่อนของความเรียวและความเบี้ยวที่ ±0.01 มม.

<3> การประมวลผลหน้าตัด: การประมวลผลหน้าตัดสองด้านของแท่งเลเซอร์ไทเทเนียมอัญมณีด้วยหน้าตัดโบรอนคาร์ไบด์ W40, W20, W10 บนแผ่นเหล็ก ในกระบวนการเจียร ควรให้ความสำคัญกับการวัดแนวตั้งของหน้าตัด

<4> การขัดด้วยเคมีและกลไก: การขัดด้วยเคมีและกลไกคือกระบวนการขัดผลึกบนแผ่นขัดด้วยสารละลายกัดกร่อนเคมีสูตรสำเร็จ ขัดชิ้นงานและแผ่นขัดเพื่อการเคลื่อนที่สัมพัทธ์และแรงเสียดทาน ในขณะที่สารละลายสำหรับการวิจัยประกอบด้วยสารกัดกร่อนเคมี (เรียกว่า น้ำยาขัด) เพื่อขัดให้เสร็จสมบูรณ์ด้วยความช่วยเหลือของ

<5> การกัดกรด: แท่งอัญมณีไทเทเนียมหลังจากการขัดเงาตามที่อธิบายไว้ข้างต้น จะถูกนำไปใส่ในส่วนผสมของ H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) ที่อุณหภูมิ 100-400°C และกัดกรดเป็นเวลา 5-30 นาที วัตถุประสงค์คือเพื่อขจัดกระบวนการขัดเงาบนพื้นผิวของแท่งเลเซอร์ที่เกิดจากความเสียหายเชิงกลใต้ผิว และเพื่อขจัดคราบต่างๆ เพื่อให้ได้พื้นผิวที่สะอาดและเรียบเนียนในระดับอะตอม

<6> การอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิว: เพื่อขจัดความเครียดและรอยขีดข่วนบนพื้นผิวที่เกิดจากกระบวนการก่อนหน้านี้ และเพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบในระดับอะตอม แท่งอัญมณีไททาเนียมหลังจากการกัดกรดจะถูกล้างด้วยน้ำดีไอออนไนซ์เป็นเวลา 5 นาที จากนั้นแท่งอัญมณีไททาเนียมจะถูกวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ 1,360±20°C ที่อุณหภูมิคงที่ 1 ถึง 3 ชั่วโมงในบรรยากาศไฮโดรเจน และผ่านการอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิว