Yfirborðsvinnsla á títan-dópuðum safírkristall leysistöngum

Títaníumkristallar Ti:Al2O3 (íblöndunarþéttni 0,35 þyngdarprósent Ti2O3), þar sem kristallaeindir eru samkvæmt flæðiritinu fyrir yfirborðsvinnsluaðferð títaníumkristallaleysistöngarinnar samkvæmt uppfinningunni, eru sýndar á mynd 1. Sérstök undirbúningsskref yfirborðsvinnsluaðferðarinnar fyrir títaníumkristallaleysistöngina samkvæmt uppfinningunni eru sem hér segir:

<1> Stefnuskurður: Títankristallinn er fyrst stefndur og síðan skorinn í fjórhyrndan súlulaga eyðublað með því að skilja eftir um 0,4 til 0,6 mm vinnslurými í samræmi við stærð fullunninnar leysigeislastöng.

<2> Gróf- og fínslípun súlna: Súluefnið er slípað í fjórhyrndan eða sívalningslaga þversnið með 120~180# kísilkarbíði eða bórkarbíði slípiefnum á grófslípivél, með keilu- og ójöfnu skekkju upp á ±0,01 mm.

<3> Vinnsla á endafleti: Títansteinsleysirstöngin er unnin í röð með W40, W20 og W10 bórkarbíð slípun á endafleti stáldisksins. Í slípuninni skal gæta þess að mæla lóðrétta endafletinn.

<4> Efnafræðileg og vélræn fæging: Efnafræðileg og vélræn fæging er ferlið við að fægja kristalla á fægispúða með dropum af fyrirfram samsettri efnafræðilegri etslausn. Vinnustykkið og fægispúðinn eru fægð til að fylgjast með hreyfingu og núningi, en í rannsóknarblöndunni er notað efnafræðilegt etsefni (kallað fægisvökvi) til að ljúka fægingunni.

<5> Sýruetsun: Eftir slípun eins og lýst er hér að ofan eru títansteinsstöngurnar settar í blöndu af H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v), við hitastig upp á 100-400°C, og sýruetsaðar í 5-30 mínútur. Tilgangurinn er að fjarlægja slípunina sem myndast hefur af vélrænum skemmdum undir yfirborði leysigeislans og fjarlægja ýmsa bletti til að fá slétt og flatt yfirborð með heilleika grindarinnar.

<6> HITAMEÐFERÐ Á YFIRBORÐI: Til að útrýma frekar yfirborðsálagi og rispum sem myndast vegna fyrri ferlis og fá flatt yfirborð á frumeindastigi, var títansteinsstöngin eftir sýruetsun skoluð með afjónuðu vatni í 5 mínútur og títansteinsstöngin sett í umhverfi við 1360 ± 20°C við stöðugt hitastig í 1 til 3 klukkustundir í vetnislofti og undirgefin yfirborðshitameðhöndlun.