Способ удаления налета с поверхности профилированных кристаллов сапфира

 

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ НАЖТА С ПОВЕРХНОСТИ ПРОФИЛИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ САПФИРА ПУТЕМ ХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ СМЕСЬЮ, содержащей серную кислоту, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии , повьппения качества поверхности и прозрачности кристаллов, смесь дополнительно содержит азотную кислоту и воду при следующем соотноше- . НИИ компонентов, об.ч.: Серная кислота (конц.) 3 Азотная кислота (конц.) 5 Вода .2 Травление ведут при 40-80 С в течение 0,5-0,2 ч, после чего кристаллы прополаскивают в концентрирован о ном водном растворе аммиака в тече . ние 0,5-0,7 ч при комнатной темпера (Л туре и отжигают в атмосфере воздуха при 800-1000 0 в течение 0,5-1,5 ч. ю 4i

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„11 946 (Sl)4 С 30 В 33/00, 29/20

® " (:ОЮЗЩЯ

13 " """" ч

"" "О АЯ

БИБЛИОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHO!4V СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3595236/23-26 (22) 27. 05.83 (46) 15.08.85. Бюл. ¹ 30 (72) А.И.Мунчаев, С.В.Цивинский, X.Ñ.Áàãäañàðoâ и Л.M.Çaòóëoâñêèé (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт кристаллографии им. А.В.Шубникова (53) 621.315.592(088.8) (56) Заявка Японии № 49-3234, кл. Н 01 L 7/50 1974.

Karini Vada et al. Growth and

characteristic of saphire

3.Cryst. Growth, 1980, v.50, р. 151-159. (54) (57) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ НАЛЕТА

С ПОВЕРХНОСТИ ПРОФИЛИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ САПФИРА ПУТЕМ ХИМИЧЕСКОГО

ТРАВЛЕНИЯ СМЕСЬЮ, содеРжащей сеРную кислоту, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, повышения качества поверхности и прозрачности кристаллов, смесь дополнительно содержит азотную кислоту и воду при следующем соотношении компонентов, об,ч.:

Серная кислота (конц.) 3

Азотная кислота (конц.) 5

Вода 2

Травление ведут при 40-80 С в течение 0,5-0,2 ч, после чего кристаллы прополаскивают в концентрированном водном растворе аммиака в тече. ние 0,5-0,7 ч при комнатной температуре и отжигают в атмосфере воздуха при 800-1000 С в течение 0,5-1,5 ч.

117294

Т а б л и ц а 1

Т травления, С Время травле- Т отжига, С Время отжи- СветопропускаО о ния, ч га, ч ние, 7

1000

0,2

1000

0,1

0,4

1000

0,1

0,2

Изобретение относится к способам физико-химической. обработки профилированных кристаллов сапфира, выращенных методом Степанова А.В., которые могут быть использованы в качестве конструктивного материала, например, для изготовления газораэрядных натриевых ламп высокого давления.

Цель изобретения — упрощение технологии, повьппение качества поверхности и прозрачности кристаллов.

Пример. Способ состоит из последовательного применения трех операций.

Химическое травление в смеси кон- 15 центрированных кислот, состоящей из

3 об.ч. HzSO 5 об.ч. HN09 и 2 об.ч.

H 0 при 40-80 С s течение соответственно 0,5 - 0,2 ч приводит к растворению осевших из пара металлов, основных и атмосферных окислов.

Прополаскивание в концентрированном растворе NH OH при комнатной температуре 0,5 — 0,7 ч способствует растворению кислотных и атмосферных окислов.

Отжиг на воздухе при 800-1000 С соответственно в течение 1,5-0,5 ч приводит к возгонке летучих соединений, которые, в частности, могут образо- 30 ваться при вэаимодейс-.вии налета с воздухом.

Химический состав налета практически не исследован, однозначно определить химические и физические про- З5 цессы, происходящие при этих обработках, в наст.вящее время не представляется возможным.

Вне указанных режимов обработка не приводит к получению поверхности AO нужного качества. Увеличение темпе6 г ратуры травления выше 80 С, времени травления и отжига свыше 0,5 ч и

1,5 часа соответственно, температуры отжига свыше 1000 С не приводит к увеличению светопропускания более, чем на 17., и влечет за собой быстрый износ дорогостоящего технологического оборудования.

В табл. 1 представлена зависимость светопропускания от времени травления и отжига.

В табл. 2 приведена зависимость светопропускания от температур травления и отжига.

Предлагаемый способ обработки экспериментально опробован на сапфировых трубках, предназначенных для изготовления газоразрядных натриевых ламп высокого давления, к которым предъявляются высокие требования по светопропусканию. Этот способ позволил обеспечить светопропускание не ниже 92%, что в 4 раза вьппе, чем светопропускание необработанных трубок °

Кроме того, известный способ гарантирует эффективность очистки поверхности сапфировых лент лишь в 50 случаев — у другой половины протравленных кристаллов поверхность становится матовой, т.е. половина обработанных кристаллов непригодна для дальнейшего применения, там где требуется прозрачность профилированных кристаллов порядка 92%. В предлагаемом способе достигается 100Х-ная эффективность удаления налета с поверхности сапфировых трубок и достижения требуемых качества поверхности и значений прозрачности.

1172946

Т травления, C

Т отжига, С

Время ото- Светопропускага, ч ние, Х

Время травления, ч

1,2

0,5

92

1,0

1000

0,5

92

1,0

800

0,3

900

0 7

0,3

92

1000

0,2

Составитель В.Безбородова

Редактор Т.Колб Техред И.Надь „ Корректор С.Шекмар!

Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 5000/25 Ъ раа 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Та блица 2