طريقة معالجة سطح قضبان الليزر الكريستالية الياقوتية الممزوجة بالتيتانيوم

بلورات الأحجار الكريمة من التيتانيوم Ti:Al2O3 (تركيز المنشطات 0.35٪ وزني Ti2O3)، الفراغات البلورية منها وفقًا لمخطط سير العملية لطريقة معالجة السطح لقضيب ليزر بلورات الأحجار الكريمة من التيتانيوم للاختراع الحالي موضحة في الشكل 1. خطوات التحضير المحددة لطريقة معالجة السطح لقضيب ليزر بلورات الأحجار الكريمة من التيتانيوم للاختراع الحالي هي كما يلي:

<1> قطع التوجيه: يتم توجيه بلورة الأحجار الكريمة التيتانيوم أولاً، ثم يتم قطعها إلى عمود رباعي الشكل فارغ من خلال ترك بدل معالجة يبلغ حوالي 0.4 إلى 0.6 مم وفقًا لحجم قضيب الليزر المكتمل.

<2>طحن العمود الخشن والناعم: يتم طحن العمود الفارغ إلى مقطع عرضي رباعي أو أسطواني باستخدام 120~180# من كربيد السيليكون أو مواد كاشطة من كربيد البورون على آلة طحن خشنة، مع خطأ في التفتق وعدم الاستدارة ±0.01 مم.

<3> معالجة الوجه النهائي: يتم معالجة وجهين نهائيين لقضيب ليزر أحجار التيتانيوم الكريمة بالتتابع باستخدام كربيد البورون W40، W20، W10 على القرص الفولاذي. أثناء عملية الطحن، يجب الانتباه إلى قياس عمودية الوجه النهائي.

التلميع الكيميائي الميكانيكي: هو عملية تلميع البلورات على وسادة التلميع باستخدام قطرات من محلول النقش الكيميائي المُعدّ مسبقًا. تُستخدم حركة واحتكاك نسبي بين قطعة التلميع ووسادة التلميع، بينما يُستخدم في عملية البحث ملاط ​​يحتوي على عامل نقش كيميائي (يُسمى سائل التلميع) لإكمال عملية التلميع.

<5> النقش الحمضي: بعد تلميع قضبان أحجار التيتانيوم الكريمة كما هو موضح أعلاه، تُوضع في خليط من H2SO4:H3PO4 بنسبة 3:1 (حجم/حجم)، عند درجة حرارة تتراوح بين 100 و400 درجة مئوية، وتُنقش بالحامض لمدة 5-30 دقيقة. الهدف هو إزالة آثار التلميع على سطح قضيب الليزر الناتجة عن التلف الميكانيكي تحت السطح، وإزالة البقع المختلفة، للحصول على سطح أملس ومسطح وخالٍ من الشوائب.

<6> المعالجة الحرارية للسطح: من أجل القضاء بشكل أكبر على الضغوط والخدوش السطحية الناتجة عن العملية السابقة والحصول على سطح مسطح على المستوى الذري، تم شطف قضيب الأحجار الكريمة التيتانيوم بعد النقش الحمضي بالماء منزوع الأيونات لمدة 5 دقائق، وتم وضع قضيب الأحجار الكريمة التيتانيوم في بيئة تبلغ 1360 ± 20 درجة مئوية عند درجة حرارة ثابتة تتراوح من 1 إلى 3 ساعات في جو من الهيدروجين، وتعرض للمعالجة الحرارية للسطح.